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混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-2013,混凝土结构后锚固技术规程道客巴巴

来源:头条 作者: chanong
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中华人民共和国行业标准

混凝土结构后锚杆施工技术标准

改装装置技术规范

混凝土结构

JGJ145-2004

1

前言

程序开发组按照建设部建苗[1998]58号文的要求,进行了广泛的调研,精心编写。

我根据自己的实际工程经验,查阅了相关国际标准和国外先进标准,在广泛征求意见后,

本条例已颁布。

本规范的主要技术内容是总则、术语和符号、材料、基本设计规则、锚固连接。

内力分析、承载力极限状态计算、熔断器抗震设计、结构措施、熔断器施工/验收

锚固承载力现场检验方法。

本规定由建设部建筑工程标准技术主管部门中国建筑科学研究院统一归口。

作者负责具体解释。

本规程主编单位为中国建筑科学研究院(地址:北京市北三环东路30号,通讯地址:

政府代码:100013)。

参与本议定书的机构有:中国科学院大连化学研究所、河南省建筑科学研究院、费希尔(太仓)。

建筑锚栓有限公司、喜利得(中国)有限公司

本规定主要起草人:万墨林、韩继云、邸小檀、何曼洛、吴金虎、王志、肖。

温.

目录

1 一般

2 术语和符号

三种材料

3.1 混凝土基础

3.2 地脚螺栓

3.3 锚固胶

4 设计基本规则

4.1 地脚螺栓的分类及适用范围

4.2 锚的设计原则

5 锚固连接内力分析

5.1 一般规定

5.2 群锚内拉力计算

5.3 群锚剪力内力计算

6 承载极限状态计算

6.1 抗拉强度计算

6.2 抗剪强度计算

6.3 拉剪复合强度计算

7 安克雷奇的抗震设计

8项结构性措施

9 锚杆施工及验收

9.1 基本要求

9.2 锚孔

9.3 地脚螺栓的安装与固定

9.4 锚杆质量检查与验收

附录A 锚固承载力现场检验方法

本条例所用术语解释

法规解释

1 一般

1.0.1 使混凝土结构后锚连接的设计和施工技术先进、安全可靠、经济合理;

开发这个程序。

1.0.2 本规则适用于连接部位以普通混凝土为基础的后锚杆连接的设计、施工和检验。

不适合固定在石头或轻质混凝土中。

1.0.3 尾锚连接的设计应考虑所连接结构的类型(结构性与非结构性)以及锚定螺栓上的应力。

受力条件(拉伸、压缩、弯曲、剪切及其组合)、载荷类型和锚固连接安全级别(重型)

必须结合共性因素等整体影响。

1.0.4 尾锚连接的设计、施工和验收除应符合本规范的规定外,还应符合国家现行标准的规定。

有关强制性标准的规定。

2 术语和符号

2.1 术语

2.1.1 改装紧固件

使用相关技术手段紧固到现有混凝土结构上。

2.1.2 锚定

这是将连接部分固定到混凝土基础上的锚固部分。

2.1.3 膨胀锚栓

膨胀片用于顶入锚孔壁,形成地脚螺栓(图2.1.3-1、图2.1.3-2)。

2.1.4 底切锚栓

地脚螺栓由锚孔底部扩大孔与地脚螺栓膨胀件之间的锁紧键形成(图2.1.4)。

2.1.5 化学粘合钢筋

化学粘合剂- 锚固粘合剂用于将水泥和带肋钢棒以及长螺钉固定到混凝土基体的锚固孔中。

一种后锚固钢筋(图2.1.5)。

图2.1.5 化学强化2.1.6 基材

支撑锚栓的父结构构件。本规范适用于混凝土。

2.1.7 锚定组

多个锚点一起工作。

2.1.8 连接治具

固定在混凝土底座上的物体。

2.1.9 锚板

固定在混凝土底座上的钢板。

2.1.10 失效模式失效模式

荷载作用下锚杆连接失效模式。

2.1.11 锚杆失效

地脚螺栓和植筋本身的钢材会因拉伸、剪切和组合应力断裂而遭到破坏(图2.1.11)。

图2.1.11 地脚螺栓钢损坏

2.1.12 混凝土锥体损伤混凝土锥体损伤

当拉力施加到地脚螺栓上时,混凝土基底形成以地脚螺栓为中心的倒圆锥形破坏模式(图2.1.12)。

图2.1.12 混凝土锥体拉伸破坏

2.1.13 组合失败

当对混凝土植入钢筋施加拉力时,破坏模式是基体金属表面上的混凝土锥体和深接缝拉拔的组合。

(图2.1.13)。

图2.1.13 混合张力破坏

2.1.14 混凝土边缘损伤混凝土边缘损伤

当母材边缘被剪切时,形成以锚杆轴线为顶点的混凝土楔形破坏类型(图2.1.14)。

图2.1.14 混凝土边楔剪切破坏

2.1.15 拉出失败

当中心被剪断时,地脚螺栓沿相反方向破坏基础混凝土(图2.1.15)。

图2.1.15 母材的剪切和扭转损伤

2.1.16 分裂失败

由于锚栓的膨胀和挤压力的作用,基础混凝土沿锚杆轴线或连接多个锚杆轴线的线产生的裂纹和断裂的形状。

计算公式(图2.1.16)。

图2.1.16 单板开裂损坏

2.1.17 萃取不良

整个锚栓在拉力作用下从锚孔中拉出的失效模式(图2.1.17)。

2.1.18 拉通失败

由于拉力的作用,地脚螺栓的膨胀锥被拉出套筒,但膨胀套筒仍留在锚孔内(图2)。

2.1.18)。

图2.1.17 机械锚栓整体被拔出图2.1.18 机械锚栓被击穿损坏

2.1.19 钢/粘合剂界面失效

当张力施加到化学植入的钢筋或粘结锚栓上时,沿着粘合剂-钢筋界面会出现拔出失效模式(图1)。

2.1.19)。

2.1.20 粘合剂/混凝土界面失效

当化学埋植钢筋受到拉力时,沿着粘合剂和混凝土孔壁之间的界面会发生拉拔破坏模式(图2.1.20)。

图2.1.19 化学接枝棒沿粘合剂-棒界面拉动图2.1.20 化学接枝棒沿粘合剂-混合物界面拉动。

2.1.21 设计使用寿命

设计中指定的锚或结构构件无需大修即可用于其预期目的的时间段。

2.2 符号

2.2.1 作用与抵抗

M——弯矩;

N轴向力;

R支撑能力。

S效果。

T—— 扭矩。

V剪切力;

NSd张力设计值。

VSd剪力设计值,gsdN群锚受拉区总拉力设计值。

gsdV群锚总剪力设计值。

hsdN——群锚中大锚栓的拉力设计值。

hsdV群锚中大锚杆剪力设计值。

NRk,s地脚螺栓抗拉强度标准值。

NRd,s地脚螺栓抗拉强度设计值。

VRk,s锚杆抗剪强度标准值。

VRd,s锚杆抗剪强度设计值。

NRk,c混凝土锥体拉伸断裂强度标准值。

NRd,c混凝土锥体拉伸断裂强度设计值。

NRk,sp混凝土断裂抗拉强度标准值。

NRd,sp混凝土劈裂抗拉强度设计值。

NRk,p拉拔地脚螺栓抗拉强度标准值。

NRd,p地脚螺栓拔出时的抗拉强度设计值。

Tinst按规定施加于安装的地脚螺栓的扭矩。

第九按规定安装,并对地脚螺栓施加相应的临时紧固力。

VRk,c混凝土楔块剪切断裂强度标准值。

VRd,c混凝土楔块剪切断裂强度设计值。

VRk,cp混凝土剪切摩擦断裂强度标准值。

VRd,cp混凝土剪切摩擦断裂强度设计值。

2.2.2 材料强度

fyk锚栓屈服强度标准值。

fstk地脚螺栓极限抗拉强度标准值。

fcu,k混凝土立方体抗压强度规定值。

2.2.3 几何特征值(图2.2.3)

As,Wel锚固应力截面和截面抗矩;

a同力方向的群锚与邻近群锚的外锚栓之间的距离。

b混凝土基材的宽度。

c、c1、c2地脚螺栓距混凝土底座边缘的距离。

ccr,N理想混凝土锥体拉伸破坏的锚栓临界边距。

cmin安装时不会对混凝土造成开裂破坏的锚杆边距最小值。

d锚杆公称直径、螺杆外螺纹、钢杆直径。

d0、D锚孔直径。

du扩大孔径。

df锚板钻孔直径;

dnom地脚螺栓外径;

h混凝土基材的厚度。

ho挖掘深度。

h1钻孔底边深度。

hef地脚螺栓的有效锚固深度。

hmin施工时不会对混凝土造成开裂破坏的混凝土基材的最小厚度。

hnom锚杆埋置深度。

s、s1、s2地脚螺栓间的距离。

scr,N理想混凝土锥体拉伸破坏时锚栓的临界间距。

smin施工时不引起混凝土开裂破坏的锚栓间距最小值。

tfix连接件厚度或锚板厚度;0

Nc,A一根锚栓受拉时混凝土破坏的理想圆锥投影表面积。

Ac,N混凝土损伤计算锥投影表面积;0

Vc,A 理想楔形体在单锚栓混凝土剪切破坏下的侧投影表面积。

Ac、V混凝土损伤计算楔形体的侧向投影表面积。

lf剪力荷载下计算的锚栓长度。

2.2.4 部分系数和计算系数

A锚定重要性系数。

*R锚固支护力分项系数。

,V角度对抗剪承载力的影响因素。

ec,N载荷偏心对抗拉强度的影响系数;

ec,V不平衡荷载对剪切强度的影响系数。

h,V端距与混凝土基材厚度之比对抗剪强度的影响系数。

re,N密筋剥离效应对表层混凝土抗拉强度的影响因素。

s,N边距c对抗拉强度的影响因素。

s,V边距c对剪切强度的影响系数。

ucr,N无裂缝混凝土抗拉强度的提高系数。

ucr,V无裂缝混凝土抗剪强度的改进系数。

三种材料

3.1 混凝土基础

3.1.1 混凝土基材应坚固、体积大,能够支撑连接件和所有附加附件的固定。

加载。

3.1.2 风化混凝土、严重裂缝混凝土、非密实混凝土、结构抹灰层、装饰层等。

不能作为锚固基材使用。

3.1.3 基础混凝土强度等级不应低于C20。基础混凝土的强度指标和弹性模量如下:

根据现场测量和现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010确定。

3.2 地脚螺栓

3.2.1混凝土结构中使用的地脚螺栓材质有碳钢、不锈钢、合金钢等,必须根据环境条件确定。

请根据您对差异性和耐用性的要求选择相应的品种。地脚螺栓的性能应符合中华人民共和国的规定。

建筑行业标准《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》的相关规定。

3.2.2 碳钢和合金钢锚栓的性能等级应根据所用钢材的标准抗拉强度fstk和屈服比确定。

fyk/fstk确定后,应按表3.2.2采用相应的性能指标。

表3.2.2 碳钢和合金钢锚栓性能指标

性能等级3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 拉伸强度标准值fstk (MPa) 300 400 500 600 800

屈服强度标准值fyk或fs0.2k(MPa) 180 240 320 300 400 480 640

伸长率5(%) 25 22 14 20 10 8 12

注:材料性能等级3.6表示fstk=300(MPa),fyk/fstk=0.6。

3.2.3 不锈钢地脚螺栓的性能等级应根据所用钢材的标准抗拉强度stkf和屈服强度确定。

ykf确定后,应按表3.2.3采用相应的性能指标。

表3.2.3 不锈钢(奥氏体421AAA)锚栓性能指标

性能等级螺纹直径(mm) 抗拉强度标准值

stkf(MPa)屈服强度标准值

ykf(MPa)伸长值

50 39 500 210 0.6d 70 20 700 450 0.4d 80 20 800 600 0.3d

注:锚栓伸长率按GB3098.6-86标准7.1.3方法测定。

3.2.4 化学植入棒用钢棒和螺钉包括HRB400和HRB335带肋钢棒以及Q235和Q235钢棒。

Q345钢螺丝。钢筋强度指标符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010。

通过法规。

3.2.5 地脚螺栓的弹性模量可按Es=2.0105MPa计算。

3.3 锚固胶

3.3.1 化植加固所用锚固胶的锚固性能必须通过专门试验确定。批准使用的锚

现场施工时不建议在胶粘剂中随意添加外加剂,但说明书规定的外加剂(填料)用量除外。

3.3.2 锚固胶根据使用类型分为管装式、机注式、现场配制式(图3.3.2)。

请根据所使用产品的特点和现场情况合理选择。

3.3.3 环氧锚固胶的性能指标应符合表3.3.3的规定。

表3.3.3 环氧锚固胶性能指标

项目绩效指标测试方法

物理性能:粘度(25)4500至75000mpa.s,通常可在-5至40的安装温度下固化,固化时间可调节

《胶 粘 剂 粘 度 测 定 方 法》

GB2794-81

胶体强度和

变形性能

抗压强度标准值fbc,k60N/mm2 抗拉强度标准值fbt,k18N/mm2 拉伸模量E5.2103N/mm2

拉伸极限变形量u0.01

《塑料压缩试验方法》 GB1041-79

《塑料拉伸试验方法》 GB1040-79

钢与钢的结合强度

剪切强度标准值fbv,k14 N/mm2

抗拉强度标准值fbt,k20 N/mm2

非均匀剥离强度标准值fbp,k20 kN/m

《粘合剂拉伸剪切强度的测定方法》

法》GB7124-86

《胶粘剂拉伸强度试验方法》

GB6329-86

《金属结合剂非均匀撕裂强度测试》

施工方法》HB5166

钢材与混凝土之间的粘结强度

钢-混凝土接头的拉伸强度及其断裂响应

存在于混凝土中,但不存在于粘合剂中

使用两个带拉杆的50x50x5 钢块。

轴对称连接到70 x 70 x 50 的C50

混凝土砌块固化后大面积拉伸

测试

耐温范围:-45~80瞬态温度和-35~60稳态温度,fbv,k14MPa GB7124-86

冻融性能:-25至25范围内50次冻融循环后fbv,k14MPa

GB7124-86

耐老化性能

人工老化试验3000h,fbv,k14MPa

GB7124-86和“油漆和清漆-人造”

风化和人工辐射暴露- 过滤

氚弧辐射》GB/T4865-1997

4 设计基本规则

4.1 地脚螺栓的分类及适用范围

4.1.1 锚栓可以是膨胀锚栓、膨胀锚栓、化学植入锚栓等

其他类型的地脚螺栓。选择各种地脚螺栓时,不仅要考虑地脚螺栓本身性能的差异,还要考虑基材的特性。

锚固连接受力特性、连接结构类型、有无抗震加固要求等因素的综合影响。

4.1.2 非结构构件的后锚连接可采用膨胀锚栓、膨胀锚栓、合成钢筋等。

用作承受压缩、中心剪力(c10hef)以及压缩和剪力组合的结构构件的后锚连接。各种地脚螺栓

适用许可的限定范围应当符合第4.1.3条至第4.1.4条的相关规定。

注:非结构构件包括建筑物的非结构构件,如外墙、隔墙、幕墙、天花板、标志、储物柜等。

机架等)及建筑附属机电设备(如电梯、照明及应急电源、通讯设备、管道系统、供暖设备等)

空调系统、烟雾监控及消防系统、公共天线等)等。

4.1.3 膨胀锚栓和膨胀锚栓不得用于受拉、边剪(C 10hef)、拉剪复合材料

生命线项目中受力结构和非结构构件的后锚连接。

4.1.4 抗震强度为8度及以下时,可采用符合锚固深度要求(图2.1.5)的化学植筋和螺钉。

承受拉力、边缘剪切力以及拉剪力组合的结构和非结构构件的后锚固连接。

4.2 锚的设计原则

4.2.1 本程序采用根据实验研究数据和工程经验以分项系数形式表示的极值参数。

有限状态设计方法。

4.2.2 后锚连接设计所采用的设计寿命应与整个连接结构的设计寿命相匹配。

持续的。

4.2.3 根据锚固连接损坏的严重程度,后锚固连接分为两个安全等级。具体的

结构后部固定连接的设计应按表4.2.3的规定采用相应的安全等级,但不得低于安全等级。

连接结构的安全等级。

表4.2.3 锚固连接安全等级

安全等级损坏影响锚的类型

1级

2级

很严重

严重

重要的固定

一般固定

4.2.4 后锚连接的承载能力应按下列设计公式校核:

无地震作用的组合sA R (4.2.4-1)

与地震作用组合ERkRS(4.2.4-2)

RkRR=(4.2.4-3)

式中,A锚固连接重要系数对于一级和二级锚固安全等级分别为1.2和1.2。

1.1;A0,0为连接结构的重要系数。

S锚杆连接荷载影响组合设计值依据现行国家标准《建筑结构荷载规定》

按GB50009和GB50011 《建筑抗震设计规范》的规定进行计算。

R固定支撑力设计值。

kR锚固支撑力标准值。

k地震时锚杆承载力折减系数;

RE锚固支护力抗震调整系数。

R——锚固支撑力分项系数。

式(4.2.4-1)中的sA用本规程各章的内力设计值(N、M、V)表示。

4.2.5 后部固定连接的设计应根据被连接结构的类型、固定连接的受力特点和地脚螺栓的类型而定。

区别在于控制损坏模式。适用于承受拉力、边缘剪力以及拉力和剪力组合的结构构件和生命线。

工程非结构构件的固定连接应控制损坏地脚螺栓或钢筋的方式,不应固定在混凝土基础上。

材料损坏;膨胀地脚螺栓与膨胀地脚螺栓固定连接不得造成整体拉拔损坏,不宜制造

原始锚杆因穿透而损坏。对于满足锚固深度要求的化学植筋和长螺杆,无需建立混凝土基础。

材料损坏和拉出损坏(包括沿橡胶条界面的损坏和粘合剂混合物界面的损坏)。

4.2.6 混凝土结构后锚连接承载力分项系数R宜根据锚连接损坏类型和所连接锚连接损坏类型确定。

根据连接结构类型,应采用表4.2.6。如果有足够的检测证据、可靠的使用经验、国家认可。

获得指定机构的技术认证后,其数值可作相应调整。表4.2.6 固定支撑力分项系数R

物品

时代的象征

连接结构的类型锚杆失效的类型

结构件非结构件

1 NRc, 混凝土锥体拉伸破坏3.0 2.15 2 VRc, 混凝土楔块剪切破坏2.5 1.8 3 Rp 锚杆贯入破坏3.0 2.15 4 Rsp 混凝土劈裂破坏3.0 2.15 5 Rcp 混凝土剪切破坏2.5 1.8 6 NRs, 混凝土剪切破坏锚钢55.13.1 ykstk ff 4.12.1 ykstk ff

7 VR、锚栓钢的剪切破坏

4.13.1 ykstkff(stkf 800MPa且

)8.0stkyk ff

25.12.1 ykstkff(stkf 800MPa且

)8.0stkyk ff

4.2.7 未经技术评估或设计批准,不得改变后锚连接的使用目的和环境。

5 锚固连接内力分析

5.1 一般规定

5.1.1 地脚螺栓内力的计算应按下列基本假设进行:

1、接头与母材的结合面即使受力变形后仍保持平整,增加了锚板的面外刚度。

忽略弯曲变形。

2、锚栓本身不传递压力(化学加固除外),锚固接头内的压力应通过接头内的锚栓传递。

板直接传递至混凝土基座。

3、群锚栓内力按弹性理论计算。如果固定失败是由于地脚螺栓或钢筋损坏,且强度较低

当使用高强度(5.8级)钢时,可以根据弹塑性理论考虑和计算塑性应力的重新分布。

5.1.2 若式5.1.2 成立,则可判定锚固区的基材为无裂缝混凝土。如果没有,则应确定存在裂纹。

配制混凝土并根据《混凝土结构设计规范》计算裂缝宽度。

0RL+ (5.1.2)

式中,L为基础结构锚固处混凝土中产生的外荷载(包括锚固荷载)和预应力。

典型的原始应力值对于拉伸为正,对于压缩为负。

R 由于锚固处混凝土发生的混凝土收缩、温度变化、承载位移等

无需严格计算,拉应力标准值可认为约为R=3MPa。

5.2 群锚内拉力计算

5.2.1 在轴向拉力作用下(图5.2.1),各锚栓所能承受的拉力设计值应按下式计算:

NSd=N/n (5.2.1)

式中,NSd为地脚螺栓所能承受的拉力设计值。

N总拉力设计值。

n地脚螺栓组数。

5.2.2 在轴向拉力和弯矩的共同作用下(图5.2.2),大地脚螺栓的拉力为

设计值必须按下列规定计算:

1. 如果021 iyMynN

21hsd iyMynNN +=(5.2.2-1)

2.021

5.3.3 进行弹性分析时,扭矩T作用在群锚上(图5.3.3),锚栓剪力设计值如下。

计算列表达式:

VTSi,x=T yi/(xi2+yi2 ) (5.3.3-1)

VTSi,y=T xi/(xi2+yi2 ) (5.3.3-2)

( ) ( )2Tysi,2Txsi,Tsi VVV +=(5.3.3-3) VhSd=VTsi,max (5.3.3-4)

式中,T扭矩设计值。

VTSi,xT x 作用于锚栓i的剪力分量;

VTSi,yT 是锚栓i 上剪力的y 分量。

VTSiT为锚栓i在T作用下的合剪力值。

xi锚栓i到y坐标轴的垂直距离,原点为群锚重心。

yi锚栓i到x坐标轴的垂直距离,原点为群锚重心。

5.3.4 在剪力V和扭矩T共同作用下(图5.3.4),组锚栓剪力设计值应按下式计算:

计算:

( ) ( )2Tysi,Vysi,2Txsi,Vxsi,si VVVVV +++=(5.3.4-1) VhSd=Vsi,max (5.3.4-2)

式中,VSi锚栓i剪力设计值。

6 承载极限状态计算

6.1 抗拉强度计算

6.1.1 锚栓的抗拉强度应符合表6.1.1的规定。

表6.1.1 锚地

受拉承载力设计规定 破坏类型 单一锚栓 群 锚 锚栓钢材破坏 NSd≤NRd,s NhSd≤NRd,s 膨胀型锚栓及扩孔型锚栓穿出破坏 NSd≤NRd,p NhSd≤NRd,s 混凝土锥体受拉破坏 NSd≤NRd,c NgSd≤NRd,c 混凝土劈裂破坏 NSd≤NRd,sp NgSd≤NRd,sp 注: NhSd— 群锚中拉力 大锚栓的拉力设计值; NgSd— 群锚受拉区总拉力设计值; NRd,s— 锚栓钢材破坏受拉承载力设计值; NRd,c—混凝土锥体破坏受拉承载力设计值; NRd,p—膨胀型锚栓及扩孔型锚栓穿出破坏受拉承载力设计值; NRd,sp—混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值。 6.1.2 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力设计值 NRd,s,应按下列公式计算: NRS,sRk,sRd, γNN = (6.1.2-1) stkssRk, fAN = (6.1.2-2) 式中 sRk,N ─锚栓或植筋钢材破坏受拉承载力标准值; NRS,γ ─锚栓或植筋钢材破坏受拉承载力分项系数,按表 4.2.6 采用; As─锚栓或植筋应力截面面积; fstk─锚栓或植筋极限抗拉强度标准值。 6.1.3 单锚或群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值 NRd,c,应按下列公式 计算: NRc,cRk,cRd, γNN = (6.1.3-1) Nucr,Nec,Nre,Ns,oNc, Nc,ocRk,cRk, ψψψψA ANN = (6.1.3-2) 式中 cRk,N ─混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值。 NRc,γ ─混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数, NRc,γ 按表 4.2.6 采用; o cRk,N ─开裂混凝土单根锚栓受拉,理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准 值,按 6.1.4 条规定计算; o Nc,A ─间距、边距很大时,单根锚栓受拉,理想混凝土破坏锥体投影面面积, 按 6.1.5 条规定计算; Ac,N─单根锚栓或群锚受拉,混凝土实有破坏锥体投影面面积,按 6.1.6 条 有关规定计算; ψ s,N─边距 c 对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.7 条规定计算; ψ re,N─表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.8 条规定计算; ψ ec,N─荷载偏心 eN对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.9 条规定计算; ψ ucr,N─未裂混凝土对受拉承载力的提高系数,按 6.1.10 条规定取用。 6.1.4 开裂混凝土单根锚栓,理想混凝土锥体破坏受拉承载力标准值 o cRk,N (N),应 由试验确定,在符合产品标准及本规程有关规定的情况下,可按下式计算或按表 6.1.4 采用: 1.5efkcu,oRk,c 0.7 hfN = (膨胀型锚栓及扩孔型锚栓) (N) (6.1.4) 式中 fcu,k─混凝土立方体抗压强度标准值 )N/mm( 2 ,当 fcu,k=45~60Mpa 时,应 乘以降低系数 0.95; hef─锚栓有效锚固深度(mm),对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓,为膨胀锥体与孔 壁 大挤压点的深度。 6.1.5 单根锚栓受拉,混凝土理想化破坏锥体投影面面积 o Nc,A 应按下列公式计算(图 6.1.5): 2 Ncr,o Nc, sA = (6.1.5) 式中 Ncr,s ─混凝土锥体破坏情况下,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉 承载力标准值的临界间距。对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓, 取 efNcr, 3hs = 。 表 6.1.4 单根膨胀型锚栓、扩孔型锚栓受拉,混凝土锥体破坏承载力标准值o cRk,N (kN) 混凝土强度 有效 等级 锚固深度 (MPa) hef(mm) C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 30 5.14 5.75 6.30 6.80 7.27 7.52 7.93 8.31 8.68 35 6.48 7.25 7.94 8.58 9.17 9.48 9.99 10.48 10.94 40 7.92 8.85 9.70 10.48 11.20 11.58 12.20 12.80 13.37 45 9.45 10.57 11.57 12.50 13.36 13.82 14.56 15.27 15.95 50 11.07 12.37 13.56 14.64 15.65 16.18 17.06 17.89 18.68 55 12.77 14.28 15.64 16.89 18.06 18.67 19.68 20.64 21.56 60 14.55 16.27 17.82 19.25 20.58 21.27 22.42 23.52 24.56 70 18.33 20.50 22.45 24.25 25.93 26.80 28.25 29.63 30.95 80 22.40 25.04 27.43 29.63 31.68 32.75 34.52 36.21 37.82 90 26.73 29.88 32.74 35.36 37.80 39.08 41.19 43.20 45.12 100 31.30 35.00 38.34 41.41 44.27 45.77 48.24 50.60 52.85 120 41.15 46.01 50.40 54.44 58.20 60.16 63.42 66.51 69.47 140 51.86 57.98 63.51 68.60 73.34 75.82 79.92 83.82 87.54 160 63.36 70.84 77.60 83.81 89.60 92.63 97.64 102.41 106.96 180 75.60 84.52 92.59 100.01 106.91 110.53 116.51 122.19 127.63 200 88.54 98.99 108.44 117.13 125.22 129.45 136.46 143.12 149.48 250 123.74 138.35 151.55 163.70 175.00 180.92 190.70 200.01 208.90 300 162.67 181.87 199.22 215.19 230.04 237.82 250.68 262.92 274.61 350 204.98 229.18 251.05 271.17 289.89 299.69 315.90 331.32 346.05 400 250.44 280.00 306.72 331.13 354.18 366.15 385.59 404.79 422.79 450 298.84 334.11 366.00 395.32 426.62 436.90 460.54 483.01 504.49 500 350.00 391.31 428.66 463.01 494.97 511.71 539.39 565.71 590.87 6.1.6 群锚受拉,混凝土破坏锥体投影面面积 Ac,N,应根据锚栓排列布置情况的不同, 分别按下列规定计算: 1) 单栓,靠近构件边缘布置,c1≤ccr,N时(图 6.1.6-1) Ac,N=(c1+0.5scr,N)scr,N (6.1.6-1) 2) 双栓,垂直构件边缘布置,c1≤ccr,N, s1≤scr,N 时 (图 6.1.6-2) Ac,N=(c1+s1+0.5scr,N)scr,N (6.1.6-2) 3) 双栓,平行构件边缘布置,c1≤ccr,N, s1≤scr,N 时(图 6.1.6-3) Ac,N=(c2+0.5sr,N)(s1+scr,N) (6.1.6-3) 4) 四栓,位于构件角部,c1≤ccr,N, c2≤ccr,N,s1≤scr,N, s2≤scr,N时(图 6.1.6-4) Ac,N=(c1+s1+0.5scr,N)(c2+s2+0.5scr,N) (6.1.6-4) 上列公式中 c1, c2─方向 1 及 2 的边距; s1, s2─方向 1 及 2 的间距; ccr,N─混凝土锥体破坏,无间距效应及边缘效应,确保每根锚栓受拉 承拉载力标准值的临界边距,对于膨胀型锚栓、扩孔型锚栓 ccr,N=1.5hef。 Scr,N 6.1.7 边距 c 对受拉承载力降低影响系数ψ s,N应按下式计算: 13.07.0 ≤+=Ncr,c cNs,ψ (6.1.7) 式中 c ─边距,若有多个边距时,取 小值。 Ncr,ccc ≤≤min , minc 按 6.1.11 条规 定采用。 6.1.8 表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力降低影响系数ψ re,N 按下式 计算。当锚固区钢筋间距 s≥150mm 时,或钢筋直径 d≤10mm 且 S≥100mm 时, 则取ψ re,N=1.0。 1200 5.0 ≤+= efNre,hψ (6.1.8) 6.1.9 荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数ψ ec,N按下式计算: 1/21 1≤ += Ncr,N Nec, seψ (6.1.9) 式中 eN─外拉力 N 相对于群锚重心的偏心距;若为双向偏心,应分别按两个方向 计算,取 Nre,ψ = 1)( Nec,ψ 2)( Nec,ψ 。 6.1.10 未裂混凝土对受拉承载力的提高系数 Nucr,ψ ,对膨胀型锚栓及扩孔型锚栓可 取 1.4。 6.1.11 锚栓边距 c、间距 s 及基材厚度 h 应分别≥其 小值 minc 、 mins 、 minh 。锚栓 安装过程中不产生劈裂破坏的 小边距 minc 、 小间距 mins 及 小厚度 minh ,应由锚 栓生产厂家通过系统的试验认证后提供,在符合产品标准及本规程有关规定情况 下,可采用下列数据: efmin 5.1 hh = ,且 mm100min ≥h 膨胀型锚栓(双锥体) efmin 3hc = , efmin 5.1 hs = 膨胀型锚栓 efmin 2hc = , efmin hs = 扩孔型锚栓 efmin hc = , efmin hs = 当满足下列条件时,可不考虑荷载条件下的劈裂破坏作用: 1.锚栓位于构件受压区或配有能限制裂缝宽度≤0.3 mm 的钢筋; 2. spcr,c5.1c ≥ ,及 ef2hh ≥ ,其中 spcr, c 为基材混凝土劈裂破坏的临界边距,对于 扩孔型锚栓 efspcr, pc = ,膨胀型锚栓 efspcr, h3c = 。 当不满足上述要求时,则应验算荷载条件下的基材混凝土劈裂破坏承载力,并 按下列公式计算混凝土劈裂破坏承载力设计值 spRd,N : RspspRk,spRd, γNN = (6.1.11-1) cRk,sph,spRk, NN ψ= (6.1.11-2) ( ) 5.12 32efsph, ≤= hhψ (6.1.11-3) 式中 spRd,N ─混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值; spRk,N ─混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值; cRk,N ─混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值,按公式(6.1.3-2)计算, 但 Nc,A 、o Nc,A 计算中的 Ncr,C 和 Ncr,C 应由 spcr,C =2hef(扩孔型锚栓)、 3hef(膨胀型锚栓)和 spcr,spcr, 2CS = 替代; Rspγ ─混凝土劈裂破坏受拉承载力分项系数,按表 4.2.6 采用; sph,ψ ─构件厚度 h 对劈裂抗力的影响系数。 6.2 受剪承载力计算 6.2.1 锚固受剪承载力应按表 6.2.1 规定计算: 表 6.2.1 锚固受剪承载力设计规定 破坏类型 单一锚栓 群 锚 锚栓钢材破坏 VSd≤VRd,s VhSd≤VRd,s 混凝土剪撬破坏 VSd≤VRd,cp VgSd≤VRd,cp 混凝土楔形体破坏 VSd≤VRd,c VgSd≤VRd,c 表中 VhSd ─群锚中剪力 大锚栓的剪力设计值; VgSd ─群锚总剪力设计值; VRd,s─锚栓钢材破坏时的受剪承载力设计值; VRd,c─混凝土楔形体破坏时的受剪承载力设计值; VRd,cp─混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值。 6.2.2 锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力设计值 VRd,s 应按下列规定计算: vRs,sRk,sRd, γVV = (6.2.2-1) 式中 sRk,V ─锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力标准值; vRs,γ ─锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力分项系数, vRs,γ 按表 4.2.6 采 用。 1. 无杠杆臂的纯剪, sRk,V 按下式计算: VRk,s=0.5Asfstk (6.2.2-2) 式中 fstk─锚栓或植筋极限抗拉强度标准值,按表 3.2.2 和表 3.2.3 采用; As─锚栓或植筋应力段截面面积较小值。 注:对于群锚,若锚栓钢材延性较低(拉断伸长率≤8%),VRk,s 应乘以 0.8 的降低 系数。 2. 有杠杆臂的拉、弯、剪复合受力, sRk,V 可按下列公式计算: OM l/MV sRk,sRk, α= (6.2.2-3) )/1( sRd,sdsRk,sRk, NNMM ?=o (6.2.2-4) stkelsRk, 2.1 fWM =o (6.2.2-5) 式中 l0─杆杠臂计算长度,当用垫圈和螺母压紧在混凝土基面上时(图 6.2.2-1a),l0= l,无压紧时(图 6.2.2-1b),l0= l+0.5d; Mα ─被连接件约束系数,无约束时(图 6.2.2-2a) Mα =1,有约束时(图 6.2.2-2b) Mα =2。 o sRk,M ─单根锚栓抗弯承载力标准值; sdN ─单根锚栓轴拉力设计值; NRd,s─单根锚栓钢材破坏受拉承载力设计值; Wel─锚栓截面抵抗矩。 6.2.3 构件边缘受剪(c<10hef)混凝土楔形体破坏(图 2.1.14、图 6.2.5、图 6.2.6)时, 受剪承载力设计值 VRd,c应按下列公式计算: vRc,cRk,cRd, γVV = (6.2.3-1) vucr,vec,vα,vh,vs,vc, vc,cRk,cRk, ψψψψψo o AA VV = (6.2.3-2) 式中 sRk,V ─构件边缘混凝土破坏时受剪承载力标准值; vRc,γ ─构件边缘混凝土破坏时受剪承载力分项系数, vRc,γ 按表 4.2.6 采用; oRk,cV ─开裂混凝土,单根锚栓垂直构件边缘受剪,混凝土理想楔形体破坏 时的受剪承载力标准值,按 6.2.4 条规定计算; A°c,v─单根锚栓受剪,在无平行剪力方向的边界影响、构件厚度影响或相 邻锚栓影响,混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积,按 6.2.5 条规定计算; Ac,v─群锚受剪,混凝土破坏楔形体在侧向的投影面面积,按 6.2.6 条规 定计算; vs,ψ ─边距比 c2/c1 对受剪承载力的降低影响系数,按 6.2.7 条规定计算; vh,ψ ─边距与厚度比 c1/h 对受剪承载力的提高影响系数,按 6.2.8 条规定 计算; vα,ψ ─剪力角度对受剪承载力的影响系数(图 6.2.9),按 6.2.9 条规定计算; vec,ψ ─荷载偏心 ev 对群锚受剪承载力的降低影响系数,按 6.2.10 条规定计 算; vucr,ψ ─未裂混凝土及锚区配筋对受剪承载力的提高影响系数,按 6.2.11 条规定取用。 6.2.4 开裂混凝土,单根锚栓垂直于构件边缘受剪,混凝土楔形体破坏时的受剪承 载力标准值 o cRk,V 应由试验确定,在符合产品标准及本规程有关规定的情况下,可按 下式计算: 1.51 0.20.45 cf)d/l(dV kcu,nomfnomcRk, =o (N) (6.2.4) 式中 dnom─锚栓外径(mm); lf─剪切荷载下锚栓的有效长度(mm),可取 lf≤hef 且 lf≤ d8 。 6.2.5 单根锚栓受剪,在无平行剪力方向的边界影响、构件厚度影响或相邻锚栓影 响,混凝土破坏楔形体在侧向的投影面面积 A°c,v (图 6.2.5),应按下式计算: 21vc, 5.4 cA =o (6.2.5) 6.2.6 群锚受剪,混凝土破坏楔形体在侧面的投影面面积 Ac,v,应按下列规定计算: 1)单栓,位于构件角部,h>1.5c1, c2≤1.5c1 时(图 6.2.6-1) Ac,v=1.5c1(1.5c1+c2) (6.2.6-1) 2)双栓,位于构件边缘,厚度较小,h≤1.5c1, s2≤3c1 时(图 6.2.6-2) Ac,v=(3c1+s2)h (6.2.6-2) 3) 四栓,位于构件角部,厚度较小,h≤1.5c1, s2≤3c1, c2≤1.5c1 时(图 6.2.6-3) Ac,v=(1.5c1+s2+c2)h (6.2.6-3) 6.2.7 边距比 c2/c1 对受剪承载力的降低影响系数 vs,ψ ,应按下式计算: 15.1 3.07.01 2vs, ≤+= c cψ (6.2.7) 6.2.8 边距与构件厚度比 c1/h 对受剪承载力的提高影响系数 vh,ψ ,应按下式计算: 1)5.1 ( 3/11vh, ≥= hc ψ (6.2.8) 6.2.9 剪力与垂直于构件自由边方向轴线之夹角α(图 6.2.9)对受剪承载力的影响 系数 vα,ψ ,应按下式计算: 0.2 )sin5.0/(cos10.1 v,α v,α v,α = += = ψααψ ψ )180α(90 )90α(55 )55α(0 oo oo oo ≤≤ << ≤≤ (6.2.9) 6.2.10 荷载偏心对群锚受剪承载力的降低影响系数 vec,ψ ,应按下式计算: 13/21 1 1vec, ≤+= cevψ (6.2.10) 式中 ev─剪力合力点至受剪锚栓重心的距离。 6.2.11 未裂混凝土及锚固区配筋对受剪承载力的提高影响系数 vucr,ψ ,应按下列规 定采用: =vucr,ψ 1.0 ,边缘为无筋的开裂混凝土 =vucr,ψ 1.2 ,边缘配有 ≥φ 12mm 直筋的开裂混凝土 =vucr,ψ 1.4 ,未裂混凝土,或边缘配有φ ≥ 12mm 直筋及 a≤ 100mm 箍筋的开裂 混凝土 6.2.12 混凝土剪撬破坏(图 2.1.15)时的受剪承载力设计值 VRd,cp,应按下列公式计 算: RcpcpRk,cpRd, γVV = (6.2.12-1) VRk,cp=kNRk,c (6.2.12-2) 式中 cpRk,V ─混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值; Rcpγ ─混凝土剪撬破坏时的受剪承载力分项系数, Rcpγ 按表 4.2.6 采用; k─锚固深度 hef 对 VRk,cp 影响系数,当 hef<60mm 时,取 k =1.0,当 hef≥60mm 时,取 k =2.0。 6.3 拉剪复合受力承载力计算 6.3.1 拉剪复合受力下锚栓或植筋钢材破坏时的承载力,应按下列公式计算: 1)()( 2sRd, sd2 sRd, sd ≤+VV NN hh (6.3.1-1) NRs,Rk,sRd,s /γNN = (6.3.1-2) VRs,Rk,sRd,s /γVV = (6.3.1-3) 6.3.2 拉剪复合受力下混凝土破坏时的承载力,应按下列公式计算: 1)()( 5.1cRd, sd5.1 cRd, sd ≤+VV NN gg (6.3.2-1) NRc,cRk,cRd, /γNN = (6.3.2-2) VRc,cRk,cRd, / γVV = (6.3.2-3) 7 锚固抗震设计 7.0.1 有抗震设防要求的锚固连接所用之锚栓,应选用化学植筋和能防止膨胀片松 驰的扩孔型锚栓或扭矩控制式膨胀型锚栓,不应选用锥体与套筒分离的位移控制式 膨胀型锚栓。 7.0.2 抗震设计锚栓布置,除应遵守本规程第 8 章有关规定外,宜布置在构件的受 压区、非开裂区,不应布置在素混凝土区;对于高烈度区一级抗震之重要结构构件 的锚固连接,宜布置在有纵横钢筋环绕的区域。 7.0.3 抗震锚固连接锚栓的 小有效锚固深度宜满足表 7.0.3 的规定,当有充分试 验依据及可靠工程经验并经国家指定机构认证许可时可不受其限制。 表 7.0.3 锚栓 小有效锚固深度 hef,min/d 锚栓受拉、边缘受剪、 拉剪复合受力之结构 构件连接及生命线工 程非结构构件连接 非结构构件连接及受压、 中心受剪、压剪复合受力 之结构构件连接 锚栓 类型 设防 烈度 C20 C30 ≥C40 C20 C30 ≥C40 ≤6 26 22 19 24 20 17 化学植筋及螺杆 7~8 29 24 21 26 22 19 ≤6 4 7 5 扩孔型锚栓 8 6 ≤6 5 7 6 膨胀型锚栓 8 不得采用 7 注:植筋系指 HRB335 级钢筋,螺杆系指 5.6 级钢材,对于非 HRB335 级和 5.6 级钢材,锚固深度应作相应增减;d 为螺杆或植筋直径, d≤25mm。 7.0.4 锚固连接地震作用内力计算应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 进行。 7.0.5 抗震设计时,地震作用下锚固承载力降低系数 k应由锚栓生产厂家通过系统 的试验认证后提供,在无系统试验情况下,可按表 7.0.5 采用;承载力抗震调整系 数RE γ ,取1.0。 表 7.0.5 地震作用下锚固承载力降低系数 k 受力性质 破坏型态及锚栓类型 受拉 受剪 锚栓或植筋钢材破坏 1.0 1.0 扩孔型锚栓 0.8 0.7 混凝土基材破坏 膨胀型锚栓 0.7 0.6 7.0.6 锚固连接抗震设计,应合理选择锚固深度、边距、间距等锚固参数,或采用 有效的隔震和消能减震措施,控制为锚固连接系统延性破坏。对于受拉、边缘受剪、 拉剪组合之结构构件,不得出现混凝土基材破坏及锚栓拔出破坏。当控制为锚栓钢 材破坏时,锚固承载力应满足下列要求: 混凝土锥体破坏情况 NRd,c≥NRd,s (7.0.6-1) 混凝土劈裂破坏情况 NRd,sp≥NRd,s (7.0.6-2) 拔出破坏情况 NRd,p≥NRd,s (7.0.6-3) 混凝土剪坏情况 VRd,c≥VRd,s (7.0.6-4) 混凝土撬坏情况 VRd,cp≥VRd,s (7.0.6-5) 7.0.7 除化学植筋外,地震作用下锚栓应始终处在受拉状态下,锚栓 小拉力 Nsk,min 宜满足下式要求: Nsk, min≥0.2Ninst (7.0.7) 式中 Ninst ─考虑松驰后,锚栓的实有预紧力。 7.0.8 新建工程采用锚栓锚固连接时,锚固区应具有下列规格的钢筋网: 对于重要的锚固,直径不小于 8mm,间距不大于 150mm; 对于一般锚固,直径不小于 6mm,间距不大于 150mm。 8 构造措施 8.0.1 混凝土基材的厚度 h 应满足下列规定: 1. 对于膨胀型锚栓和扩孔型锚栓,h≥1.5hef 且 h >100mm; 2. 对于化学植筋,h≥hef+2do 且 h>100mm,其中 hef 为锚栓的埋置深度,d0 为锚孔直径。 8.0.2 群锚锚栓 小间距值 smin 和 小边距值 cmin,应由厂家通过国家授权的检测 机构检验分析后给定,否则不应小于下列数值: 1. 膨胀型锚栓:smin≥10dnom;cmin≥12dnom; 2.扩孔型锚栓:smin≥8dnom;cmin≥10dnom; 3.化学植筋:smin≥5d;cmin≥5d。 其中 dnom为锚栓外径。 8.0.3 锚栓在基材结构中所产生的附加剪力 VSd,a及锚栓与外荷载共同作用所产生 的组合剪力 VSd,应满足下列规定: VSd,a ≤0.16ftbh0 (8.0.3-1) Vsd ≤VRd,b (8.0.3-2) 式中 VRd,b ─基材构件受剪承载力设计值; ft ─基材混凝土轴心抗拉强度设计值; b ─构件宽度; h0 ─构件截面计算高度。 8.0.4 锚栓不得布置在混凝土的保护层中,有效锚固深度 hef 不得包括装饰层或抹 灰层(图 8.0.4)。 8.0.5 处在室外条件的被连接钢构件,其锚板的锚固方式应使锚栓不出现过大交变 温度应力,在使用条件下,应控制受力 大锚栓的温度应力变幅△σ=σmax -σmin ≤100MPa。 8.0.6 一切外露的后锚固连接件,应考虑环境的腐蚀作用及火灾的不利影响,应有 可靠的防腐、防火措施。 9 锚固施工与验收 9.1 基本要求 9.1.1 锚栓的类别和规格应符合设计要求,应有该产品制造商提供的产品合格证书 和使用说明书,且应根据相关产品标准的有关规定进行施工和验收。 9.1.2 锚栓安装时,锚固区基材应符合下列要求: 1 混凝土强度应满足设计要求,否则应修订锚固参数。 2 表面应坚实、平整,不应有起砂、起壳、蜂窝、麻面、油污等影响锚固承载 力的现象; 3 若设计无说明,在锚固深度的范围内应基本干燥。 9.1.3 锚栓安装方法及工具应符合该产品安装说明书的要求。 9.2 锚孔 9.2.1 锚孔应符合设计或产品安装说明书的要求,当无具体要求时,应符合表 9.2.1-1 和 9.2.1-2 的要求。 表 9.2.1-1 锚孔质量的要求 锚栓种类 锚孔深度允许偏差(mm) 垂直度允许偏 差(°) 位置允许偏差 (mm) 膨胀型锚栓和 扩孔型锚栓 +10 -0 5 扩孔型锚栓的扩孔 +5 -0 5 化学植筋 +20 -0 5 5 表 9.1.1-2 膨胀型锚栓及扩孔型锚栓锚孔直径允许公差(mm) 锚栓直径 锚孔公差 锚栓直径 锚孔公差 6~10 ≤+0.4 12~18 ≤+0.50 20~30 ≤+0.6 32~37 ≤+0.70 ≥40 ≤+0.8 9.2.2 对于膨胀型锚栓和扩孔型锚栓的锚孔,应用空压机或手动气筒吹净孔内粉屑; 对于化学植筋的锚孔,应先用空压机或手动气筒彻底吹净孔内碎碴和粉尘,再用丙 酮擦拭孔道,并保持孔道干燥。 9.2.3 锚孔应避开受力主筋,对于废孔,应用化学锚固胶或高强度等级的树脂水泥 砂浆填实。 9.3 锚栓的安装与锚固 9.3.1 锚栓的安装方法,应根据设计选型及连接构造的不同,分别采用预插式安装 (图 9.3.1-1)、 穿透式安装(图 9.3.1-2)或离开基面的安装(图 9.3.1-3)。 9.3.2 锚栓安装前,应彻底清除表面附着物、浮锈和油污。 9.3.3 扩孔型锚栓和膨胀型锚栓的锚固操作应按产品说明书的规定进行。 9.3.4 化学植筋的安装应根据锚固胶施用形态(管装式、机械注入式、现场配制式) 和方向(向上、向下、水平)的不同采用相应的方法。化学植筋的焊接,应考虑焊 接高温对胶的不良影响,采取有效的降温措施,离开基面的钢筋预留长度应≥20d, 且≥200mm。 9.3.5 化学植筋置入锚孔后,在固化完成之前,应按照厂家所提供的养生条件进行固 化养生,固化期间禁止扰动。 9.3.6 后锚固连接施工质量应符合设计要求和产品说明书的规定,当设计无具体要 求时,应符合表 9.3.6 的要求。 表 9.3.6 锚固质量要求 锚栓种类 预紧力 锚固深度(mm) 膨胀位移 (mm) 扭矩控制式膨胀型锚栓 ±15% 0,+5 -------- 扭矩控制式扩孔型锚栓 ±15% 0,+5 -------- 位移控制式膨胀型锚栓 ±15% 0,+5 0,+2 9.4 锚固质量检查与验收 9.4.1 锚固质量检查应包括下述内容: 1、文件资料检查; 2、锚栓、锚固胶的类别、规格是否符合设计和标准要求; 3、锚栓的位置是否符合设计要求; 4、基材混凝土强度是否符合设计要求; 5、锚孔质量检查; 6、锚固质量; 7、群锚纵横排列应符合规定,安装后的锚栓外观应整齐洁净; 8、按附录 A 对锚栓的实际抗拔力进行抽样检验。 9.4.2 文件资料检查应包括:设计施工图纸及相关文件、锚固胶的出厂质量保证书 (或实检证明,其中应有主要组成及性能指标,生产日期,产品标准号等等)、锚 杆的质量合格证书(含钢号、尺寸规格等等)、施工工艺记录及操作规程和施工自 检人员的检查结果等文件。 9.4.3 锚孔质量检查应包括下述内容: 1、锚孔的位置、直径、孔深和垂直度,当采用预扩孔扩孔型锚栓时,尚应检 查扩孔部分的直径和深度; 2、锚孔的清孔情况; 3、锚孔周围混凝土是否存在缺陷、是否已基本干燥,环境温度是否符合要求; 4、钻孔是否伤及钢筋。 9.4.4 锚固质量的检查应符合下列要求: 1、对于化学植筋应对照施工图检查植筋位置、尺寸、垂直(水平)度及胶浆 外观固化情况等;用铁钉刻划检查胶浆固化程度,以手拔摇方式初步检验被连接件 是否锚牢锚实等。 2、膨胀型锚栓和扩孔型锚栓应按设计或产品安装说明书的要求检查锚固深度、 预紧力控制、膨胀位移控制等。 9.4.5 锚固工程验收,应提供下列文件和记录: 1、设计变更; 2、锚栓的质量合格证书、产品安装(使用)说明书和进场后的复验报告; 3、锚固安装工程施工记录; 4、锚固工程质量检查记录; 5、锚栓抗拔力现场抽检报告; 6、分项工程质量评定记录; 7、工程重大问题处理记录; 8、竣工图及其他有关文件记录。 附录 A 锚固承载力现场检验方法 A.1 基本规定 A.1.1 混凝土结构后锚固工程质量应进行抗拔承载力的现场检验。 A.1.2 锚栓抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构 及非结构构件,可采用非破坏性检验;对于重要结构构件及生命线工程非结构构件, 应采用破坏性检验。 A.2 试样选取 A.2.1 锚固抗拔承载力现场非破坏性检验可采用随机抽样办法取样。 A.2.2 同规格,同型号,基本相同部位的锚栓组成一个检验批。抽取数量按每批锚 栓总数的 1‰计算,且不少于 3 根。 A.3 检验设备 A.3.1 现场检验用的仪器、设备,如拉拔仪、x-y 记录仪、电子荷载位移测量仪等, 应定期检定。 A.3.2 加荷设备应能按规定的速度加荷,测力系统整机误差不应超过全量程的 ± 2%。 A.3.3 加荷设备应能保证所施加的拉伸荷载始终与锚栓的轴线一致。 A.3.4 位移测量记录仪宜能连续记录。当不能连续记录荷载位移曲线时,可分阶段 记录,在到达荷载峰值前,记录点应在 10 点以上。位移测量误差不应超过 0.02mm。 A.3.5 位移仪应保证能够测量出锚栓相对于基材表面的垂直位移,直至锚固破坏。 A.4 检验方法 A.4.1 加荷设备支撑环内径 Do 应满足下述要求:化学植筋 Do≥max(12d,250mm), 膨胀型锚栓和扩孔型锚栓 Do≥4hef 。 A.4.2 锚栓拉拔检验可选用以下两种加荷制度: 1. 连续加载,以匀速加载至设定荷载或锚固破坏,总加荷时间为 2min~3min。 2. 分级加载,以预计极限荷载的 10%为一级,逐级加荷,每级荷载保持 1min~ 2min,至设定荷载或锚固破坏。 A.4.3 非破坏性检验,荷载检验值应取 0.9Asfyk 及 0.8 cRk ,N 计算之较小值。 cRk ,N 为 非钢材破坏承载力标准值,可按 6.1 节有关规定计算。 A.5 检验结果评定 A.5.1 非破坏性检验荷载下,以混凝土基材无裂缝、锚栓或植筋无滑移等宏观裂损 现象,且 2min 持荷期间荷载降低≤5%时为合格。当非破坏性检验为不合格时,应 另抽不少于 3 个锚栓做破坏性检验判断。 A.5.2 对于破坏性检验,该批锚栓的极限抗拔力满足下列规定为合格: sducRm NN ][γ≥ (A.5.2-1) Rk,*cRmin NN ≥ (A.5.2-2) 式中 sdN ─锚栓拉力设计值; cRmN ─锚栓极限抗拔力实测平均值; cRminN ─锚栓极限抗拔力实测 小值; Rk,*N ─锚栓极限抗拔力标准值,根据破坏类型的不同,分别按 6.1 节有关 规定计算; ][ uγ ─锚固承载力检验系数允许值,近似取 ][ uγ *Rγ11.= , *Rγ 按表 4.2.6 取用。 A.5.3 当试验结果不满足 A.5.1 条及 A.5.2 条相应规定时,应会同有关部门依据试 验结果,研究采取专门措施处理。 本规程用词用语说明 1、为了便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用"必须";反面词采用"严禁"。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用"应";反面词采用"不应"或"不得"。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的用词: 正面词采用"宜";反面词采用"不宜"。 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用"可"。 2、规程中指定应按其他有关标准、规程执行时,写法为: "应符合…...的规定"或"应按……执行"。 混凝土结构后锚固技术规程前 言目 次1 总 则2 术语和符号2.1 术语2.2 符 号3 材料3.1 混凝土基材3.2 锚栓3.3 锚固胶4 设计基本规定4.1 锚栓分类及适用范围4.2 锚固设计原则5 锚固连接内力分析5.1 一般规定5.2 群锚受拉内力计算5.3 群锚受剪内力计算6 承载能力极限状态计算6.1 受拉承载力计算6.2 受剪承载力计算6.3 拉剪复合受力承载力计算7 锚固抗震设计8 构造措施9 锚固施工与验收9.1 基本要求9.2 锚孔9.3 锚栓的安装与锚固9.4 锚固质量检查与验收附录A 锚固承载力现场检验方法本规程用词用语说明
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混凝土结构后锚固技术规程JGJ 145-2013,混凝土结构后锚固技术规程道客巴巴

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中华人民共和国行业标准

混凝土结构后锚杆施工技术标准

改装装置技术规范

混凝土结构

JGJ145-2004

1

前言

程序开发组按照建设部建苗[1998]58号文的要求,进行了广泛的调研,精心编写。

我根据自己的实际工程经验,查阅了相关国际标准和国外先进标准,在广泛征求意见后,

本条例已颁布。

本规范的主要技术内容是总则、术语和符号、材料、基本设计规则、锚固连接。

内力分析、承载力极限状态计算、熔断器抗震设计、结构措施、熔断器施工/验收

锚固承载力现场检验方法。

本规定由建设部建筑工程标准技术主管部门中国建筑科学研究院统一归口。

作者负责具体解释。

本规程主编单位为中国建筑科学研究院(地址:北京市北三环东路30号,通讯地址:

政府代码:100013)。

参与本议定书的机构有:中国科学院大连化学研究所、河南省建筑科学研究院、费希尔(太仓)。

建筑锚栓有限公司、喜利得(中国)有限公司

本规定主要起草人:万墨林、韩继云、邸小檀、何曼洛、吴金虎、王志、肖。

温.

目录

1 一般

2 术语和符号

三种材料

3.1 混凝土基础

3.2 地脚螺栓

3.3 锚固胶

4 设计基本规则

4.1 地脚螺栓的分类及适用范围

4.2 锚的设计原则

5 锚固连接内力分析

5.1 一般规定

5.2 群锚内拉力计算

5.3 群锚剪力内力计算

6 承载极限状态计算

6.1 抗拉强度计算

6.2 抗剪强度计算

6.3 拉剪复合强度计算

7 安克雷奇的抗震设计

8项结构性措施

9 锚杆施工及验收

9.1 基本要求

9.2 锚孔

9.3 地脚螺栓的安装与固定

9.4 锚杆质量检查与验收

附录A 锚固承载力现场检验方法

本条例所用术语解释

法规解释

1 一般

1.0.1 使混凝土结构后锚连接的设计和施工技术先进、安全可靠、经济合理;

开发这个程序。

1.0.2 本规则适用于连接部位以普通混凝土为基础的后锚杆连接的设计、施工和检验。

不适合固定在石头或轻质混凝土中。

1.0.3 尾锚连接的设计应考虑所连接结构的类型(结构性与非结构性)以及锚定螺栓上的应力。

受力条件(拉伸、压缩、弯曲、剪切及其组合)、载荷类型和锚固连接安全级别(重型)

必须结合共性因素等整体影响。

1.0.4 尾锚连接的设计、施工和验收除应符合本规范的规定外,还应符合国家现行标准的规定。

有关强制性标准的规定。

2 术语和符号

2.1 术语

2.1.1 改装紧固件

使用相关技术手段紧固到现有混凝土结构上。

2.1.2 锚定

这是将连接部分固定到混凝土基础上的锚固部分。

2.1.3 膨胀锚栓

膨胀片用于顶入锚孔壁,形成地脚螺栓(图2.1.3-1、图2.1.3-2)。

2.1.4 底切锚栓

地脚螺栓由锚孔底部扩大孔与地脚螺栓膨胀件之间的锁紧键形成(图2.1.4)。

2.1.5 化学粘合钢筋

化学粘合剂- 锚固粘合剂用于将水泥和带肋钢棒以及长螺钉固定到混凝土基体的锚固孔中。

一种后锚固钢筋(图2.1.5)。

图2.1.5 化学强化2.1.6 基材

支撑锚栓的父结构构件。本规范适用于混凝土。

2.1.7 锚定组

多个锚点一起工作。

2.1.8 连接治具

固定在混凝土底座上的物体。

2.1.9 锚板

固定在混凝土底座上的钢板。

2.1.10 失效模式失效模式

荷载作用下锚杆连接失效模式。

2.1.11 锚杆失效

地脚螺栓和植筋本身的钢材会因拉伸、剪切和组合应力断裂而遭到破坏(图2.1.11)。

图2.1.11 地脚螺栓钢损坏

2.1.12 混凝土锥体损伤混凝土锥体损伤

当拉力施加到地脚螺栓上时,混凝土基底形成以地脚螺栓为中心的倒圆锥形破坏模式(图2.1.12)。

图2.1.12 混凝土锥体拉伸破坏

2.1.13 组合失败

当对混凝土植入钢筋施加拉力时,破坏模式是基体金属表面上的混凝土锥体和深接缝拉拔的组合。

(图2.1.13)。

图2.1.13 混合张力破坏

2.1.14 混凝土边缘损伤混凝土边缘损伤

当母材边缘被剪切时,形成以锚杆轴线为顶点的混凝土楔形破坏类型(图2.1.14)。

图2.1.14 混凝土边楔剪切破坏

2.1.15 拉出失败

当中心被剪断时,地脚螺栓沿相反方向破坏基础混凝土(图2.1.15)。

图2.1.15 母材的剪切和扭转损伤

2.1.16 分裂失败

由于锚栓的膨胀和挤压力的作用,基础混凝土沿锚杆轴线或连接多个锚杆轴线的线产生的裂纹和断裂的形状。

计算公式(图2.1.16)。

图2.1.16 单板开裂损坏

2.1.17 萃取不良

整个锚栓在拉力作用下从锚孔中拉出的失效模式(图2.1.17)。

2.1.18 拉通失败

由于拉力的作用,地脚螺栓的膨胀锥被拉出套筒,但膨胀套筒仍留在锚孔内(图2)。

2.1.18)。

图2.1.17 机械锚栓整体被拔出图2.1.18 机械锚栓被击穿损坏

2.1.19 钢/粘合剂界面失效

当张力施加到化学植入的钢筋或粘结锚栓上时,沿着粘合剂-钢筋界面会出现拔出失效模式(图1)。

2.1.19)。

2.1.20 粘合剂/混凝土界面失效

当化学埋植钢筋受到拉力时,沿着粘合剂和混凝土孔壁之间的界面会发生拉拔破坏模式(图2.1.20)。

图2.1.19 化学接枝棒沿粘合剂-棒界面拉动图2.1.20 化学接枝棒沿粘合剂-混合物界面拉动。

2.1.21 设计使用寿命

设计中指定的锚或结构构件无需大修即可用于其预期目的的时间段。

2.2 符号

2.2.1 作用与抵抗

M——弯矩;

N轴向力;

R支撑能力。

S效果。

T—— 扭矩。

V剪切力;

NSd张力设计值。

VSd剪力设计值,gsdN群锚受拉区总拉力设计值。

gsdV群锚总剪力设计值。

hsdN——群锚中大锚栓的拉力设计值。

hsdV群锚中大锚杆剪力设计值。

NRk,s地脚螺栓抗拉强度标准值。

NRd,s地脚螺栓抗拉强度设计值。

VRk,s锚杆抗剪强度标准值。

VRd,s锚杆抗剪强度设计值。

NRk,c混凝土锥体拉伸断裂强度标准值。

NRd,c混凝土锥体拉伸断裂强度设计值。

NRk,sp混凝土断裂抗拉强度标准值。

NRd,sp混凝土劈裂抗拉强度设计值。

NRk,p拉拔地脚螺栓抗拉强度标准值。

NRd,p地脚螺栓拔出时的抗拉强度设计值。

Tinst按规定施加于安装的地脚螺栓的扭矩。

第九按规定安装,并对地脚螺栓施加相应的临时紧固力。

VRk,c混凝土楔块剪切断裂强度标准值。

VRd,c混凝土楔块剪切断裂强度设计值。

VRk,cp混凝土剪切摩擦断裂强度标准值。

VRd,cp混凝土剪切摩擦断裂强度设计值。

2.2.2 材料强度

fyk锚栓屈服强度标准值。

fstk地脚螺栓极限抗拉强度标准值。

fcu,k混凝土立方体抗压强度规定值。

2.2.3 几何特征值(图2.2.3)

As,Wel锚固应力截面和截面抗矩;

a同力方向的群锚与邻近群锚的外锚栓之间的距离。

b混凝土基材的宽度。

c、c1、c2地脚螺栓距混凝土底座边缘的距离。

ccr,N理想混凝土锥体拉伸破坏的锚栓临界边距。

cmin安装时不会对混凝土造成开裂破坏的锚杆边距最小值。

d锚杆公称直径、螺杆外螺纹、钢杆直径。

d0、D锚孔直径。

du扩大孔径。

df锚板钻孔直径;

dnom地脚螺栓外径;

h混凝土基材的厚度。

ho挖掘深度。

h1钻孔底边深度。

hef地脚螺栓的有效锚固深度。

hmin施工时不会对混凝土造成开裂破坏的混凝土基材的最小厚度。

hnom锚杆埋置深度。

s、s1、s2地脚螺栓间的距离。

scr,N理想混凝土锥体拉伸破坏时锚栓的临界间距。

smin施工时不引起混凝土开裂破坏的锚栓间距最小值。

tfix连接件厚度或锚板厚度;0

Nc,A一根锚栓受拉时混凝土破坏的理想圆锥投影表面积。

Ac,N混凝土损伤计算锥投影表面积;0

Vc,A 理想楔形体在单锚栓混凝土剪切破坏下的侧投影表面积。

Ac、V混凝土损伤计算楔形体的侧向投影表面积。

lf剪力荷载下计算的锚栓长度。

2.2.4 部分系数和计算系数

A锚定重要性系数。

*R锚固支护力分项系数。

,V角度对抗剪承载力的影响因素。

ec,N载荷偏心对抗拉强度的影响系数;

ec,V不平衡荷载对剪切强度的影响系数。

h,V端距与混凝土基材厚度之比对抗剪强度的影响系数。

re,N密筋剥离效应对表层混凝土抗拉强度的影响因素。

s,N边距c对抗拉强度的影响因素。

s,V边距c对剪切强度的影响系数。

ucr,N无裂缝混凝土抗拉强度的提高系数。

ucr,V无裂缝混凝土抗剪强度的改进系数。

三种材料

3.1 混凝土基础

3.1.1 混凝土基材应坚固、体积大,能够支撑连接件和所有附加附件的固定。

加载。

3.1.2 风化混凝土、严重裂缝混凝土、非密实混凝土、结构抹灰层、装饰层等。

不能作为锚固基材使用。

3.1.3 基础混凝土强度等级不应低于C20。基础混凝土的强度指标和弹性模量如下:

根据现场测量和现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010确定。

3.2 地脚螺栓

3.2.1混凝土结构中使用的地脚螺栓材质有碳钢、不锈钢、合金钢等,必须根据环境条件确定。

请根据您对差异性和耐用性的要求选择相应的品种。地脚螺栓的性能应符合中华人民共和国的规定。

建筑行业标准《混凝土用膨胀型、扩孔型建筑锚栓》的相关规定。

3.2.2 碳钢和合金钢锚栓的性能等级应根据所用钢材的标准抗拉强度fstk和屈服比确定。

fyk/fstk确定后,应按表3.2.2采用相应的性能指标。

表3.2.2 碳钢和合金钢锚栓性能指标

性能等级3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 拉伸强度标准值fstk (MPa) 300 400 500 600 800

屈服强度标准值fyk或fs0.2k(MPa) 180 240 320 300 400 480 640

伸长率5(%) 25 22 14 20 10 8 12

注:材料性能等级3.6表示fstk=300(MPa),fyk/fstk=0.6。

3.2.3 不锈钢地脚螺栓的性能等级应根据所用钢材的标准抗拉强度stkf和屈服强度确定。

ykf确定后,应按表3.2.3采用相应的性能指标。

表3.2.3 不锈钢(奥氏体421AAA)锚栓性能指标

性能等级螺纹直径(mm) 抗拉强度标准值

stkf(MPa)屈服强度标准值

ykf(MPa)伸长值

50 39 500 210 0.6d 70 20 700 450 0.4d 80 20 800 600 0.3d

注:锚栓伸长率按GB3098.6-86标准7.1.3方法测定。

3.2.4 化学植入棒用钢棒和螺钉包括HRB400和HRB335带肋钢棒以及Q235和Q235钢棒。

Q345钢螺丝。钢筋强度指标符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010。

通过法规。

3.2.5 地脚螺栓的弹性模量可按Es=2.0105MPa计算。

3.3 锚固胶

3.3.1 化植加固所用锚固胶的锚固性能必须通过专门试验确定。批准使用的锚

现场施工时不建议在胶粘剂中随意添加外加剂,但说明书规定的外加剂(填料)用量除外。

3.3.2 锚固胶根据使用类型分为管装式、机注式、现场配制式(图3.3.2)。

请根据所使用产品的特点和现场情况合理选择。

3.3.3 环氧锚固胶的性能指标应符合表3.3.3的规定。

表3.3.3 环氧锚固胶性能指标

项目绩效指标测试方法

物理性能:粘度(25)4500至75000mpa.s,通常可在-5至40的安装温度下固化,固化时间可调节

《胶 粘 剂 粘 度 测 定 方 法》

GB2794-81

胶体强度和

变形性能

抗压强度标准值fbc,k60N/mm2 抗拉强度标准值fbt,k18N/mm2 拉伸模量E5.2103N/mm2

拉伸极限变形量u0.01

《塑料压缩试验方法》 GB1041-79

《塑料拉伸试验方法》 GB1040-79

钢与钢的结合强度

剪切强度标准值fbv,k14 N/mm2

抗拉强度标准值fbt,k20 N/mm2

非均匀剥离强度标准值fbp,k20 kN/m

《粘合剂拉伸剪切强度的测定方法》

法》GB7124-86

《胶粘剂拉伸强度试验方法》

GB6329-86

《金属结合剂非均匀撕裂强度测试》

施工方法》HB5166

钢材与混凝土之间的粘结强度

钢-混凝土接头的拉伸强度及其断裂响应

存在于混凝土中,但不存在于粘合剂中

使用两个带拉杆的50x50x5 钢块。

轴对称连接到70 x 70 x 50 的C50

混凝土砌块固化后大面积拉伸

测试

耐温范围:-45~80瞬态温度和-35~60稳态温度,fbv,k14MPa GB7124-86

冻融性能:-25至25范围内50次冻融循环后fbv,k14MPa

GB7124-86

耐老化性能

人工老化试验3000h,fbv,k14MPa

GB7124-86和“油漆和清漆-人造”

风化和人工辐射暴露- 过滤

氚弧辐射》GB/T4865-1997

4 设计基本规则

4.1 地脚螺栓的分类及适用范围

4.1.1 锚栓可以是膨胀锚栓、膨胀锚栓、化学植入锚栓等

其他类型的地脚螺栓。选择各种地脚螺栓时,不仅要考虑地脚螺栓本身性能的差异,还要考虑基材的特性。

锚固连接受力特性、连接结构类型、有无抗震加固要求等因素的综合影响。

4.1.2 非结构构件的后锚连接可采用膨胀锚栓、膨胀锚栓、合成钢筋等。

用作承受压缩、中心剪力(c10hef)以及压缩和剪力组合的结构构件的后锚连接。各种地脚螺栓

适用许可的限定范围应当符合第4.1.3条至第4.1.4条的相关规定。

注:非结构构件包括建筑物的非结构构件,如外墙、隔墙、幕墙、天花板、标志、储物柜等。

机架等)及建筑附属机电设备(如电梯、照明及应急电源、通讯设备、管道系统、供暖设备等)

空调系统、烟雾监控及消防系统、公共天线等)等。

4.1.3 膨胀锚栓和膨胀锚栓不得用于受拉、边剪(C 10hef)、拉剪复合材料

生命线项目中受力结构和非结构构件的后锚连接。

4.1.4 抗震强度为8度及以下时,可采用符合锚固深度要求(图2.1.5)的化学植筋和螺钉。

承受拉力、边缘剪切力以及拉剪力组合的结构和非结构构件的后锚固连接。

4.2 锚的设计原则

4.2.1 本程序采用根据实验研究数据和工程经验以分项系数形式表示的极值参数。

有限状态设计方法。

4.2.2 后锚连接设计所采用的设计寿命应与整个连接结构的设计寿命相匹配。

持续的。

4.2.3 根据锚固连接损坏的严重程度,后锚固连接分为两个安全等级。具体的

结构后部固定连接的设计应按表4.2.3的规定采用相应的安全等级,但不得低于安全等级。

连接结构的安全等级。

表4.2.3 锚固连接安全等级

安全等级损坏影响锚的类型

1级

2级

很严重

严重

重要的固定

一般固定

4.2.4 后锚连接的承载能力应按下列设计公式校核:

无地震作用的组合sA R (4.2.4-1)

与地震作用组合ERkRS(4.2.4-2)

RkRR=(4.2.4-3)

式中,A锚固连接重要系数对于一级和二级锚固安全等级分别为1.2和1.2。

1.1;A0,0为连接结构的重要系数。

S锚杆连接荷载影响组合设计值依据现行国家标准《建筑结构荷载规定》

按GB50009和GB50011 《建筑抗震设计规范》的规定进行计算。

R固定支撑力设计值。

kR锚固支撑力标准值。

k地震时锚杆承载力折减系数;

RE锚固支护力抗震调整系数。

R——锚固支撑力分项系数。

式(4.2.4-1)中的sA用本规程各章的内力设计值(N、M、V)表示。

4.2.5 后部固定连接的设计应根据被连接结构的类型、固定连接的受力特点和地脚螺栓的类型而定。

区别在于控制损坏模式。适用于承受拉力、边缘剪力以及拉力和剪力组合的结构构件和生命线。

工程非结构构件的固定连接应控制损坏地脚螺栓或钢筋的方式,不应固定在混凝土基础上。

材料损坏;膨胀地脚螺栓与膨胀地脚螺栓固定连接不得造成整体拉拔损坏,不宜制造

原始锚杆因穿透而损坏。对于满足锚固深度要求的化学植筋和长螺杆,无需建立混凝土基础。

材料损坏和拉出损坏(包括沿橡胶条界面的损坏和粘合剂混合物界面的损坏)。

4.2.6 混凝土结构后锚连接承载力分项系数R宜根据锚连接损坏类型和所连接锚连接损坏类型确定。

根据连接结构类型,应采用表4.2.6。如果有足够的检测证据、可靠的使用经验、国家认可。

获得指定机构的技术认证后,其数值可作相应调整。表4.2.6 固定支撑力分项系数R

物品

时代的象征

连接结构的类型锚杆失效的类型

结构件非结构件

1 NRc, 混凝土锥体拉伸破坏3.0 2.15 2 VRc, 混凝土楔块剪切破坏2.5 1.8 3 Rp 锚杆贯入破坏3.0 2.15 4 Rsp 混凝土劈裂破坏3.0 2.15 5 Rcp 混凝土剪切破坏2.5 1.8 6 NRs, 混凝土剪切破坏锚钢55.13.1 ykstk ff 4.12.1 ykstk ff

7 VR、锚栓钢的剪切破坏

4.13.1 ykstkff(stkf 800MPa且

)8.0stkyk ff

25.12.1 ykstkff(stkf 800MPa且

)8.0stkyk ff

4.2.7 未经技术评估或设计批准,不得改变后锚连接的使用目的和环境。

5 锚固连接内力分析

5.1 一般规定

5.1.1 地脚螺栓内力的计算应按下列基本假设进行:

1、接头与母材的结合面即使受力变形后仍保持平整,增加了锚板的面外刚度。

忽略弯曲变形。

2、锚栓本身不传递压力(化学加固除外),锚固接头内的压力应通过接头内的锚栓传递。

板直接传递至混凝土基座。

3、群锚栓内力按弹性理论计算。如果固定失败是由于地脚螺栓或钢筋损坏,且强度较低

当使用高强度(5.8级)钢时,可以根据弹塑性理论考虑和计算塑性应力的重新分布。

5.1.2 若式5.1.2 成立,则可判定锚固区的基材为无裂缝混凝土。如果没有,则应确定存在裂纹。

配制混凝土并根据《混凝土结构设计规范》计算裂缝宽度。

0RL+ (5.1.2)

式中,L为基础结构锚固处混凝土中产生的外荷载(包括锚固荷载)和预应力。

典型的原始应力值对于拉伸为正,对于压缩为负。

R 由于锚固处混凝土发生的混凝土收缩、温度变化、承载位移等

无需严格计算,拉应力标准值可认为约为R=3MPa。

5.2 群锚内拉力计算

5.2.1 在轴向拉力作用下(图5.2.1),各锚栓所能承受的拉力设计值应按下式计算:

NSd=N/n (5.2.1)

式中,NSd为地脚螺栓所能承受的拉力设计值。

N总拉力设计值。

n地脚螺栓组数。

5.2.2 在轴向拉力和弯矩的共同作用下(图5.2.2),大地脚螺栓的拉力为

设计值必须按下列规定计算:

1. 如果021 iyMynN

21hsd iyMynNN +=(5.2.2-1)

2.021

5.3.3 进行弹性分析时,扭矩T作用在群锚上(图5.3.3),锚栓剪力设计值如下。

计算列表达式:

VTSi,x=T yi/(xi2+yi2 ) (5.3.3-1)

VTSi,y=T xi/(xi2+yi2 ) (5.3.3-2)

( ) ( )2Tysi,2Txsi,Tsi VVV +=(5.3.3-3) VhSd=VTsi,max (5.3.3-4)

式中,T扭矩设计值。

VTSi,xT x 作用于锚栓i的剪力分量;

VTSi,yT 是锚栓i 上剪力的y 分量。

VTSiT为锚栓i在T作用下的合剪力值。

xi锚栓i到y坐标轴的垂直距离,原点为群锚重心。

yi锚栓i到x坐标轴的垂直距离,原点为群锚重心。

5.3.4 在剪力V和扭矩T共同作用下(图5.3.4),组锚栓剪力设计值应按下式计算:

计算:

( ) ( )2Tysi,Vysi,2Txsi,Vxsi,si VVVVV +++=(5.3.4-1) VhSd=Vsi,max (5.3.4-2)

式中,VSi锚栓i剪力设计值。

6 承载极限状态计算

6.1 抗拉强度计算

6.1.1 锚栓的抗拉强度应符合表6.1.1的规定。

表6.1.1 锚地

受拉承载力设计规定 破坏类型 单一锚栓 群 锚 锚栓钢材破坏 NSd≤NRd,s NhSd≤NRd,s 膨胀型锚栓及扩孔型锚栓穿出破坏 NSd≤NRd,p NhSd≤NRd,s 混凝土锥体受拉破坏 NSd≤NRd,c NgSd≤NRd,c 混凝土劈裂破坏 NSd≤NRd,sp NgSd≤NRd,sp 注: NhSd— 群锚中拉力 大锚栓的拉力设计值; NgSd— 群锚受拉区总拉力设计值; NRd,s— 锚栓钢材破坏受拉承载力设计值; NRd,c—混凝土锥体破坏受拉承载力设计值; NRd,p—膨胀型锚栓及扩孔型锚栓穿出破坏受拉承载力设计值; NRd,sp—混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值。 6.1.2 锚栓或植筋钢材破坏时的受拉承载力设计值 NRd,s,应按下列公式计算: NRS,sRk,sRd, γNN = (6.1.2-1) stkssRk, fAN = (6.1.2-2) 式中 sRk,N ─锚栓或植筋钢材破坏受拉承载力标准值; NRS,γ ─锚栓或植筋钢材破坏受拉承载力分项系数,按表 4.2.6 采用; As─锚栓或植筋应力截面面积; fstk─锚栓或植筋极限抗拉强度标准值。 6.1.3 单锚或群锚混凝土锥体受拉破坏时的受拉承载力设计值 NRd,c,应按下列公式 计算: NRc,cRk,cRd, γNN = (6.1.3-1) Nucr,Nec,Nre,Ns,oNc, Nc,ocRk,cRk, ψψψψA ANN = (6.1.3-2) 式中 cRk,N ─混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值。 NRc,γ ─混凝土锥体破坏时的受拉承载力分项系数, NRc,γ 按表 4.2.6 采用; o cRk,N ─开裂混凝土单根锚栓受拉,理想混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准 值,按 6.1.4 条规定计算; o Nc,A ─间距、边距很大时,单根锚栓受拉,理想混凝土破坏锥体投影面面积, 按 6.1.5 条规定计算; Ac,N─单根锚栓或群锚受拉,混凝土实有破坏锥体投影面面积,按 6.1.6 条 有关规定计算; ψ s,N─边距 c 对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.7 条规定计算; ψ re,N─表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.8 条规定计算; ψ ec,N─荷载偏心 eN对受拉承载力的降低影响系数,按 6.1.9 条规定计算; ψ ucr,N─未裂混凝土对受拉承载力的提高系数,按 6.1.10 条规定取用。 6.1.4 开裂混凝土单根锚栓,理想混凝土锥体破坏受拉承载力标准值 o cRk,N (N),应 由试验确定,在符合产品标准及本规程有关规定的情况下,可按下式计算或按表 6.1.4 采用: 1.5efkcu,oRk,c 0.7 hfN = (膨胀型锚栓及扩孔型锚栓) (N) (6.1.4) 式中 fcu,k─混凝土立方体抗压强度标准值 )N/mm( 2 ,当 fcu,k=45~60Mpa 时,应 乘以降低系数 0.95; hef─锚栓有效锚固深度(mm),对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓,为膨胀锥体与孔 壁 大挤压点的深度。 6.1.5 单根锚栓受拉,混凝土理想化破坏锥体投影面面积 o Nc,A 应按下列公式计算(图 6.1.5): 2 Ncr,o Nc, sA = (6.1.5) 式中 Ncr,s ─混凝土锥体破坏情况下,无间距效应和边缘效应,确保每根锚栓受拉 承载力标准值的临界间距。对于膨胀型锚栓及扩孔型锚栓, 取 efNcr, 3hs = 。 表 6.1.4 单根膨胀型锚栓、扩孔型锚栓受拉,混凝土锥体破坏承载力标准值o cRk,N (kN) 混凝土强度 有效 等级 锚固深度 (MPa) hef(mm) C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 30 5.14 5.75 6.30 6.80 7.27 7.52 7.93 8.31 8.68 35 6.48 7.25 7.94 8.58 9.17 9.48 9.99 10.48 10.94 40 7.92 8.85 9.70 10.48 11.20 11.58 12.20 12.80 13.37 45 9.45 10.57 11.57 12.50 13.36 13.82 14.56 15.27 15.95 50 11.07 12.37 13.56 14.64 15.65 16.18 17.06 17.89 18.68 55 12.77 14.28 15.64 16.89 18.06 18.67 19.68 20.64 21.56 60 14.55 16.27 17.82 19.25 20.58 21.27 22.42 23.52 24.56 70 18.33 20.50 22.45 24.25 25.93 26.80 28.25 29.63 30.95 80 22.40 25.04 27.43 29.63 31.68 32.75 34.52 36.21 37.82 90 26.73 29.88 32.74 35.36 37.80 39.08 41.19 43.20 45.12 100 31.30 35.00 38.34 41.41 44.27 45.77 48.24 50.60 52.85 120 41.15 46.01 50.40 54.44 58.20 60.16 63.42 66.51 69.47 140 51.86 57.98 63.51 68.60 73.34 75.82 79.92 83.82 87.54 160 63.36 70.84 77.60 83.81 89.60 92.63 97.64 102.41 106.96 180 75.60 84.52 92.59 100.01 106.91 110.53 116.51 122.19 127.63 200 88.54 98.99 108.44 117.13 125.22 129.45 136.46 143.12 149.48 250 123.74 138.35 151.55 163.70 175.00 180.92 190.70 200.01 208.90 300 162.67 181.87 199.22 215.19 230.04 237.82 250.68 262.92 274.61 350 204.98 229.18 251.05 271.17 289.89 299.69 315.90 331.32 346.05 400 250.44 280.00 306.72 331.13 354.18 366.15 385.59 404.79 422.79 450 298.84 334.11 366.00 395.32 426.62 436.90 460.54 483.01 504.49 500 350.00 391.31 428.66 463.01 494.97 511.71 539.39 565.71 590.87 6.1.6 群锚受拉,混凝土破坏锥体投影面面积 Ac,N,应根据锚栓排列布置情况的不同, 分别按下列规定计算: 1) 单栓,靠近构件边缘布置,c1≤ccr,N时(图 6.1.6-1) Ac,N=(c1+0.5scr,N)scr,N (6.1.6-1) 2) 双栓,垂直构件边缘布置,c1≤ccr,N, s1≤scr,N 时 (图 6.1.6-2) Ac,N=(c1+s1+0.5scr,N)scr,N (6.1.6-2) 3) 双栓,平行构件边缘布置,c1≤ccr,N, s1≤scr,N 时(图 6.1.6-3) Ac,N=(c2+0.5sr,N)(s1+scr,N) (6.1.6-3) 4) 四栓,位于构件角部,c1≤ccr,N, c2≤ccr,N,s1≤scr,N, s2≤scr,N时(图 6.1.6-4) Ac,N=(c1+s1+0.5scr,N)(c2+s2+0.5scr,N) (6.1.6-4) 上列公式中 c1, c2─方向 1 及 2 的边距; s1, s2─方向 1 及 2 的间距; ccr,N─混凝土锥体破坏,无间距效应及边缘效应,确保每根锚栓受拉 承拉载力标准值的临界边距,对于膨胀型锚栓、扩孔型锚栓 ccr,N=1.5hef。 Scr,N 6.1.7 边距 c 对受拉承载力降低影响系数ψ s,N应按下式计算: 13.07.0 ≤+=Ncr,c cNs,ψ (6.1.7) 式中 c ─边距,若有多个边距时,取 小值。 Ncr,ccc ≤≤min , minc 按 6.1.11 条规 定采用。 6.1.8 表层混凝土因密集配筋的剥离作用对受拉承载力降低影响系数ψ re,N 按下式 计算。当锚固区钢筋间距 s≥150mm 时,或钢筋直径 d≤10mm 且 S≥100mm 时, 则取ψ re,N=1.0。 1200 5.0 ≤+= efNre,hψ (6.1.8) 6.1.9 荷载偏心对受拉承载力的降低影响系数ψ ec,N按下式计算: 1/21 1≤ += Ncr,N Nec, seψ (6.1.9) 式中 eN─外拉力 N 相对于群锚重心的偏心距;若为双向偏心,应分别按两个方向 计算,取 Nre,ψ = 1)( Nec,ψ 2)( Nec,ψ 。 6.1.10 未裂混凝土对受拉承载力的提高系数 Nucr,ψ ,对膨胀型锚栓及扩孔型锚栓可 取 1.4。 6.1.11 锚栓边距 c、间距 s 及基材厚度 h 应分别≥其 小值 minc 、 mins 、 minh 。锚栓 安装过程中不产生劈裂破坏的 小边距 minc 、 小间距 mins 及 小厚度 minh ,应由锚 栓生产厂家通过系统的试验认证后提供,在符合产品标准及本规程有关规定情况 下,可采用下列数据: efmin 5.1 hh = ,且 mm100min ≥h 膨胀型锚栓(双锥体) efmin 3hc = , efmin 5.1 hs = 膨胀型锚栓 efmin 2hc = , efmin hs = 扩孔型锚栓 efmin hc = , efmin hs = 当满足下列条件时,可不考虑荷载条件下的劈裂破坏作用: 1.锚栓位于构件受压区或配有能限制裂缝宽度≤0.3 mm 的钢筋; 2. spcr,c5.1c ≥ ,及 ef2hh ≥ ,其中 spcr, c 为基材混凝土劈裂破坏的临界边距,对于 扩孔型锚栓 efspcr, pc = ,膨胀型锚栓 efspcr, h3c = 。 当不满足上述要求时,则应验算荷载条件下的基材混凝土劈裂破坏承载力,并 按下列公式计算混凝土劈裂破坏承载力设计值 spRd,N : RspspRk,spRd, γNN = (6.1.11-1) cRk,sph,spRk, NN ψ= (6.1.11-2) ( ) 5.12 32efsph, ≤= hhψ (6.1.11-3) 式中 spRd,N ─混凝土劈裂破坏受拉承载力设计值; spRk,N ─混凝土劈裂破坏受拉承载力标准值; cRk,N ─混凝土锥体破坏时的受拉承载力标准值,按公式(6.1.3-2)计算, 但 Nc,A 、o Nc,A 计算中的 Ncr,C 和 Ncr,C 应由 spcr,C =2hef(扩孔型锚栓)、 3hef(膨胀型锚栓)和 spcr,spcr, 2CS = 替代; Rspγ ─混凝土劈裂破坏受拉承载力分项系数,按表 4.2.6 采用; sph,ψ ─构件厚度 h 对劈裂抗力的影响系数。 6.2 受剪承载力计算 6.2.1 锚固受剪承载力应按表 6.2.1 规定计算: 表 6.2.1 锚固受剪承载力设计规定 破坏类型 单一锚栓 群 锚 锚栓钢材破坏 VSd≤VRd,s VhSd≤VRd,s 混凝土剪撬破坏 VSd≤VRd,cp VgSd≤VRd,cp 混凝土楔形体破坏 VSd≤VRd,c VgSd≤VRd,c 表中 VhSd ─群锚中剪力 大锚栓的剪力设计值; VgSd ─群锚总剪力设计值; VRd,s─锚栓钢材破坏时的受剪承载力设计值; VRd,c─混凝土楔形体破坏时的受剪承载力设计值; VRd,cp─混凝土剪撬破坏时的受剪承载力设计值。 6.2.2 锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力设计值 VRd,s 应按下列规定计算: vRs,sRk,sRd, γVV = (6.2.2-1) 式中 sRk,V ─锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力标准值; vRs,γ ─锚栓或植筋钢材破坏时的受剪承载力分项系数, vRs,γ 按表 4.2.6 采 用。 1. 无杠杆臂的纯剪, sRk,V 按下式计算: VRk,s=0.5Asfstk (6.2.2-2) 式中 fstk─锚栓或植筋极限抗拉强度标准值,按表 3.2.2 和表 3.2.3 采用; As─锚栓或植筋应力段截面面积较小值。 注:对于群锚,若锚栓钢材延性较低(拉断伸长率≤8%),VRk,s 应乘以 0.8 的降低 系数。 2. 有杠杆臂的拉、弯、剪复合受力, sRk,V 可按下列公式计算: OM l/MV sRk,sRk, α= (6.2.2-3) )/1( sRd,sdsRk,sRk, NNMM ?=o (6.2.2-4) stkelsRk, 2.1 fWM =o (6.2.2-5) 式中 l0─杆杠臂计算长度,当用垫圈和螺母压紧在混凝土基面上时(图 6.2.2-1a),l0= l,无压紧时(图 6.2.2-1b),l0= l+0.5d; Mα ─被连接件约束系数,无约束时(图 6.2.2-2a) Mα =1,有约束时(图 6.2.2-2b) Mα =2。 o sRk,M ─单根锚栓抗弯承载力标准值; sdN ─单根锚栓轴拉力设计值; NRd,s─单根锚栓钢材破坏受拉承载力设计值; Wel─锚栓截面抵抗矩。 6.2.3 构件边缘受剪(c<10hef)混凝土楔形体破坏(图 2.1.14、图 6.2.5、图 6.2.6)时, 受剪承载力设计值 VRd,c应按下列公式计算: vRc,cRk,cRd, γVV = (6.2.3-1) vucr,vec,vα,vh,vs,vc, vc,cRk,cRk, ψψψψψo o AA VV = (6.2.3-2) 式中 sRk,V ─构件边缘混凝土破坏时受剪承载力标准值; vRc,γ ─构件边缘混凝土破坏时受剪承载力分项系数, vRc,γ 按表 4.2.6 采用; oRk,cV ─开裂混凝土,单根锚栓垂直构件边缘受剪,混凝土理想楔形体破坏 时的受剪承载力标准值,按 6.2.4 条规定计算; A°c,v─单根锚栓受剪,在无平行剪力方向的边界影响、构件厚度影响或相 邻锚栓影响,混凝土破坏理想楔形体在侧向的投影面面积,按 6.2.5 条规定计算; Ac,v─群锚受剪,混凝土破坏楔形体在侧向的投影面面积,按 6.2.6 条规 定计算; vs,ψ ─边距比 c2/c1 对受剪承载力的降低影响系数,按 6.2.7 条规定计算; vh,ψ ─边距与厚度比 c1/h 对受剪承载力的提高影响系数,按 6.2.8 条规定 计算; vα,ψ ─剪力角度对受剪承载力的影响系数(图 6.2.9),按 6.2.9 条规定计算; vec,ψ ─荷载偏心 ev 对群锚受剪承载力的降低影响系数,按 6.2.10 条规定计 算; vucr,ψ ─未裂混凝土及锚区配筋对受剪承载力的提高影响系数,按 6.2.11 条规定取用。 6.2.4 开裂混凝土,单根锚栓垂直于构件边缘受剪,混凝土楔形体破坏时的受剪承 载力标准值 o cRk,V 应由试验确定,在符合产品标准及本规程有关规定的情况下,可按 下式计算: 1.51 0.20.45 cf)d/l(dV kcu,nomfnomcRk, =o (N) (6.2.4) 式中 dnom─锚栓外径(mm); lf─剪切荷载下锚栓的有效长度(mm),可取 lf≤hef 且 lf≤ d8 。 6.2.5 单根锚栓受剪,在无平行剪力方向的边界影响、构件厚度影响或相邻锚栓影 响,混凝土破坏楔形体在侧向的投影面面积 A°c,v (图 6.2.5),应按下式计算: 21vc, 5.4 cA =o (6.2.5) 6.2.6 群锚受剪,混凝土破坏楔形体在侧面的投影面面积 Ac,v,应按下列规定计算: 1)单栓,位于构件角部,h>1.5c1, c2≤1.5c1 时(图 6.2.6-1) Ac,v=1.5c1(1.5c1+c2) (6.2.6-1) 2)双栓,位于构件边缘,厚度较小,h≤1.5c1, s2≤3c1 时(图 6.2.6-2) Ac,v=(3c1+s2)h (6.2.6-2) 3) 四栓,位于构件角部,厚度较小,h≤1.5c1, s2≤3c1, c2≤1.5c1 时(图 6.2.6-3) Ac,v=(1.5c1+s2+c2)h (6.2.6-3) 6.2.7 边距比 c2/c1 对受剪承载力的降低影响系数 vs,ψ ,应按下式计算: 15.1 3.07.01 2vs, ≤+= c cψ (6.2.7) 6.2.8 边距与构件厚度比 c1/h 对受剪承载力的提高影响系数 vh,ψ ,应按下式计算: 1)5.1 ( 3/11vh, ≥= hc ψ (6.2.8) 6.2.9 剪力与垂直于构件自由边方向轴线之夹角α(图 6.2.9)对受剪承载力的影响 系数 vα,ψ ,应按下式计算: 0.2 )sin5.0/(cos10.1 v,α v,α v,α = += = ψααψ ψ )180α(90 )90α(55 )55α(0 oo oo oo ≤≤ << ≤≤ (6.2.9) 6.2.10 荷载偏心对群锚受剪承载力的降低影响系数 vec,ψ ,应按下式计算: 13/21 1 1vec, ≤+= cevψ (6.2.10) 式中 ev─剪力合力点至受剪锚栓重心的距离。 6.2.11 未裂混凝土及锚固区配筋对受剪承载力的提高影响系数 vucr,ψ ,应按下列规 定采用: =vucr,ψ 1.0 ,边缘为无筋的开裂混凝土 =vucr,ψ 1.2 ,边缘配有 ≥φ 12mm 直筋的开裂混凝土 =vucr,ψ 1.4 ,未裂混凝土,或边缘配有φ ≥ 12mm 直筋及 a≤ 100mm 箍筋的开裂 混凝土 6.2.12 混凝土剪撬破坏(图 2.1.15)时的受剪承载力设计值 VRd,cp,应按下列公式计 算: RcpcpRk,cpRd, γVV = (6.2.12-1) VRk,cp=kNRk,c (6.2.12-2) 式中 cpRk,V ─混凝土剪撬破坏时的受剪承载力标准值; Rcpγ ─混凝土剪撬破坏时的受剪承载力分项系数, Rcpγ 按表 4.2.6 采用; k─锚固深度 hef 对 VRk,cp 影响系数,当 hef<60mm 时,取 k =1.0,当 hef≥60mm 时,取 k =2.0。 6.3 拉剪复合受力承载力计算 6.3.1 拉剪复合受力下锚栓或植筋钢材破坏时的承载力,应按下列公式计算: 1)()( 2sRd, sd2 sRd, sd ≤+VV NN hh (6.3.1-1) NRs,Rk,sRd,s /γNN = (6.3.1-2) VRs,Rk,sRd,s /γVV = (6.3.1-3) 6.3.2 拉剪复合受力下混凝土破坏时的承载力,应按下列公式计算: 1)()( 5.1cRd, sd5.1 cRd, sd ≤+VV NN gg (6.3.2-1) NRc,cRk,cRd, /γNN = (6.3.2-2) VRc,cRk,cRd, / γVV = (6.3.2-3) 7 锚固抗震设计 7.0.1 有抗震设防要求的锚固连接所用之锚栓,应选用化学植筋和能防止膨胀片松 驰的扩孔型锚栓或扭矩控制式膨胀型锚栓,不应选用锥体与套筒分离的位移控制式 膨胀型锚栓。 7.0.2 抗震设计锚栓布置,除应遵守本规程第 8 章有关规定外,宜布置在构件的受 压区、非开裂区,不应布置在素混凝土区;对于高烈度区一级抗震之重要结构构件 的锚固连接,宜布置在有纵横钢筋环绕的区域。 7.0.3 抗震锚固连接锚栓的 小有效锚固深度宜满足表 7.0.3 的规定,当有充分试 验依据及可靠工程经验并经国家指定机构认证许可时可不受其限制。 表 7.0.3 锚栓 小有效锚固深度 hef,min/d 锚栓受拉、边缘受剪、 拉剪复合受力之结构 构件连接及生命线工 程非结构构件连接 非结构构件连接及受压、 中心受剪、压剪复合受力 之结构构件连接 锚栓 类型 设防 烈度 C20 C30 ≥C40 C20 C30 ≥C40 ≤6 26 22 19 24 20 17 化学植筋及螺杆 7~8 29 24 21 26 22 19 ≤6 4 7 5 扩孔型锚栓 8 6 ≤6 5 7 6 膨胀型锚栓 8 不得采用 7 注:植筋系指 HRB335 级钢筋,螺杆系指 5.6 级钢材,对于非 HRB335 级和 5.6 级钢材,锚固深度应作相应增减;d 为螺杆或植筋直径, d≤25mm。 7.0.4 锚固连接地震作用内力计算应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011 进行。 7.0.5 抗震设计时,地震作用下锚固承载力降低系数 k应由锚栓生产厂家通过系统 的试验认证后提供,在无系统试验情况下,可按表 7.0.5 采用;承载力抗震调整系 数RE γ ,取1.0。 表 7.0.5 地震作用下锚固承载力降低系数 k 受力性质 破坏型态及锚栓类型 受拉 受剪 锚栓或植筋钢材破坏 1.0 1.0 扩孔型锚栓 0.8 0.7 混凝土基材破坏 膨胀型锚栓 0.7 0.6 7.0.6 锚固连接抗震设计,应合理选择锚固深度、边距、间距等锚固参数,或采用 有效的隔震和消能减震措施,控制为锚固连接系统延性破坏。对于受拉、边缘受剪、 拉剪组合之结构构件,不得出现混凝土基材破坏及锚栓拔出破坏。当控制为锚栓钢 材破坏时,锚固承载力应满足下列要求: 混凝土锥体破坏情况 NRd,c≥NRd,s (7.0.6-1) 混凝土劈裂破坏情况 NRd,sp≥NRd,s (7.0.6-2) 拔出破坏情况 NRd,p≥NRd,s (7.0.6-3) 混凝土剪坏情况 VRd,c≥VRd,s (7.0.6-4) 混凝土撬坏情况 VRd,cp≥VRd,s (7.0.6-5) 7.0.7 除化学植筋外,地震作用下锚栓应始终处在受拉状态下,锚栓 小拉力 Nsk,min 宜满足下式要求: Nsk, min≥0.2Ninst (7.0.7) 式中 Ninst ─考虑松驰后,锚栓的实有预紧力。 7.0.8 新建工程采用锚栓锚固连接时,锚固区应具有下列规格的钢筋网: 对于重要的锚固,直径不小于 8mm,间距不大于 150mm; 对于一般锚固,直径不小于 6mm,间距不大于 150mm。 8 构造措施 8.0.1 混凝土基材的厚度 h 应满足下列规定: 1. 对于膨胀型锚栓和扩孔型锚栓,h≥1.5hef 且 h >100mm; 2. 对于化学植筋,h≥hef+2do 且 h>100mm,其中 hef 为锚栓的埋置深度,d0 为锚孔直径。 8.0.2 群锚锚栓 小间距值 smin 和 小边距值 cmin,应由厂家通过国家授权的检测 机构检验分析后给定,否则不应小于下列数值: 1. 膨胀型锚栓:smin≥10dnom;cmin≥12dnom; 2.扩孔型锚栓:smin≥8dnom;cmin≥10dnom; 3.化学植筋:smin≥5d;cmin≥5d。 其中 dnom为锚栓外径。 8.0.3 锚栓在基材结构中所产生的附加剪力 VSd,a及锚栓与外荷载共同作用所产生 的组合剪力 VSd,应满足下列规定: VSd,a ≤0.16ftbh0 (8.0.3-1) Vsd ≤VRd,b (8.0.3-2) 式中 VRd,b ─基材构件受剪承载力设计值; ft ─基材混凝土轴心抗拉强度设计值; b ─构件宽度; h0 ─构件截面计算高度。 8.0.4 锚栓不得布置在混凝土的保护层中,有效锚固深度 hef 不得包括装饰层或抹 灰层(图 8.0.4)。 8.0.5 处在室外条件的被连接钢构件,其锚板的锚固方式应使锚栓不出现过大交变 温度应力,在使用条件下,应控制受力 大锚栓的温度应力变幅△σ=σmax -σmin ≤100MPa。 8.0.6 一切外露的后锚固连接件,应考虑环境的腐蚀作用及火灾的不利影响,应有 可靠的防腐、防火措施。 9 锚固施工与验收 9.1 基本要求 9.1.1 锚栓的类别和规格应符合设计要求,应有该产品制造商提供的产品合格证书 和使用说明书,且应根据相关产品标准的有关规定进行施工和验收。 9.1.2 锚栓安装时,锚固区基材应符合下列要求: 1 混凝土强度应满足设计要求,否则应修订锚固参数。 2 表面应坚实、平整,不应有起砂、起壳、蜂窝、麻面、油污等影响锚固承载 力的现象; 3 若设计无说明,在锚固深度的范围内应基本干燥。 9.1.3 锚栓安装方法及工具应符合该产品安装说明书的要求。 9.2 锚孔 9.2.1 锚孔应符合设计或产品安装说明书的要求,当无具体要求时,应符合表 9.2.1-1 和 9.2.1-2 的要求。 表 9.2.1-1 锚孔质量的要求 锚栓种类 锚孔深度允许偏差(mm) 垂直度允许偏 差(°) 位置允许偏差 (mm) 膨胀型锚栓和 扩孔型锚栓 +10 -0 5 扩孔型锚栓的扩孔 +5 -0 5 化学植筋 +20 -0 5 5 表 9.1.1-2 膨胀型锚栓及扩孔型锚栓锚孔直径允许公差(mm) 锚栓直径 锚孔公差 锚栓直径 锚孔公差 6~10 ≤+0.4 12~18 ≤+0.50 20~30 ≤+0.6 32~37 ≤+0.70 ≥40 ≤+0.8 9.2.2 对于膨胀型锚栓和扩孔型锚栓的锚孔,应用空压机或手动气筒吹净孔内粉屑; 对于化学植筋的锚孔,应先用空压机或手动气筒彻底吹净孔内碎碴和粉尘,再用丙 酮擦拭孔道,并保持孔道干燥。 9.2.3 锚孔应避开受力主筋,对于废孔,应用化学锚固胶或高强度等级的树脂水泥 砂浆填实。 9.3 锚栓的安装与锚固 9.3.1 锚栓的安装方法,应根据设计选型及连接构造的不同,分别采用预插式安装 (图 9.3.1-1)、 穿透式安装(图 9.3.1-2)或离开基面的安装(图 9.3.1-3)。 9.3.2 锚栓安装前,应彻底清除表面附着物、浮锈和油污。 9.3.3 扩孔型锚栓和膨胀型锚栓的锚固操作应按产品说明书的规定进行。 9.3.4 化学植筋的安装应根据锚固胶施用形态(管装式、机械注入式、现场配制式) 和方向(向上、向下、水平)的不同采用相应的方法。化学植筋的焊接,应考虑焊 接高温对胶的不良影响,采取有效的降温措施,离开基面的钢筋预留长度应≥20d, 且≥200mm。 9.3.5 化学植筋置入锚孔后,在固化完成之前,应按照厂家所提供的养生条件进行固 化养生,固化期间禁止扰动。 9.3.6 后锚固连接施工质量应符合设计要求和产品说明书的规定,当设计无具体要 求时,应符合表 9.3.6 的要求。 表 9.3.6 锚固质量要求 锚栓种类 预紧力 锚固深度(mm) 膨胀位移 (mm) 扭矩控制式膨胀型锚栓 ±15% 0,+5 -------- 扭矩控制式扩孔型锚栓 ±15% 0,+5 -------- 位移控制式膨胀型锚栓 ±15% 0,+5 0,+2 9.4 锚固质量检查与验收 9.4.1 锚固质量检查应包括下述内容: 1、文件资料检查; 2、锚栓、锚固胶的类别、规格是否符合设计和标准要求; 3、锚栓的位置是否符合设计要求; 4、基材混凝土强度是否符合设计要求; 5、锚孔质量检查; 6、锚固质量; 7、群锚纵横排列应符合规定,安装后的锚栓外观应整齐洁净; 8、按附录 A 对锚栓的实际抗拔力进行抽样检验。 9.4.2 文件资料检查应包括:设计施工图纸及相关文件、锚固胶的出厂质量保证书 (或实检证明,其中应有主要组成及性能指标,生产日期,产品标准号等等)、锚 杆的质量合格证书(含钢号、尺寸规格等等)、施工工艺记录及操作规程和施工自 检人员的检查结果等文件。 9.4.3 锚孔质量检查应包括下述内容: 1、锚孔的位置、直径、孔深和垂直度,当采用预扩孔扩孔型锚栓时,尚应检 查扩孔部分的直径和深度; 2、锚孔的清孔情况; 3、锚孔周围混凝土是否存在缺陷、是否已基本干燥,环境温度是否符合要求; 4、钻孔是否伤及钢筋。 9.4.4 锚固质量的检查应符合下列要求: 1、对于化学植筋应对照施工图检查植筋位置、尺寸、垂直(水平)度及胶浆 外观固化情况等;用铁钉刻划检查胶浆固化程度,以手拔摇方式初步检验被连接件 是否锚牢锚实等。 2、膨胀型锚栓和扩孔型锚栓应按设计或产品安装说明书的要求检查锚固深度、 预紧力控制、膨胀位移控制等。 9.4.5 锚固工程验收,应提供下列文件和记录: 1、设计变更; 2、锚栓的质量合格证书、产品安装(使用)说明书和进场后的复验报告; 3、锚固安装工程施工记录; 4、锚固工程质量检查记录; 5、锚栓抗拔力现场抽检报告; 6、分项工程质量评定记录; 7、工程重大问题处理记录; 8、竣工图及其他有关文件记录。 附录 A 锚固承载力现场检验方法 A.1 基本规定 A.1.1 混凝土结构后锚固工程质量应进行抗拔承载力的现场检验。 A.1.2 锚栓抗拔承载力现场检验可分为非破坏性检验和破坏性检验。对于一般结构 及非结构构件,可采用非破坏性检验;对于重要结构构件及生命线工程非结构构件, 应采用破坏性检验。 A.2 试样选取 A.2.1 锚固抗拔承载力现场非破坏性检验可采用随机抽样办法取样。 A.2.2 同规格,同型号,基本相同部位的锚栓组成一个检验批。抽取数量按每批锚 栓总数的 1‰计算,且不少于 3 根。 A.3 检验设备 A.3.1 现场检验用的仪器、设备,如拉拔仪、x-y 记录仪、电子荷载位移测量仪等, 应定期检定。 A.3.2 加荷设备应能按规定的速度加荷,测力系统整机误差不应超过全量程的 ± 2%。 A.3.3 加荷设备应能保证所施加的拉伸荷载始终与锚栓的轴线一致。 A.3.4 位移测量记录仪宜能连续记录。当不能连续记录荷载位移曲线时,可分阶段 记录,在到达荷载峰值前,记录点应在 10 点以上。位移测量误差不应超过 0.02mm。 A.3.5 位移仪应保证能够测量出锚栓相对于基材表面的垂直位移,直至锚固破坏。 A.4 检验方法 A.4.1 加荷设备支撑环内径 Do 应满足下述要求:化学植筋 Do≥max(12d,250mm), 膨胀型锚栓和扩孔型锚栓 Do≥4hef 。 A.4.2 锚栓拉拔检验可选用以下两种加荷制度: 1. 连续加载,以匀速加载至设定荷载或锚固破坏,总加荷时间为 2min~3min。 2. 分级加载,以预计极限荷载的 10%为一级,逐级加荷,每级荷载保持 1min~ 2min,至设定荷载或锚固破坏。 A.4.3 非破坏性检验,荷载检验值应取 0.9Asfyk 及 0.8 cRk ,N 计算之较小值。 cRk ,N 为 非钢材破坏承载力标准值,可按 6.1 节有关规定计算。 A.5 检验结果评定 A.5.1 非破坏性检验荷载下,以混凝土基材无裂缝、锚栓或植筋无滑移等宏观裂损 现象,且 2min 持荷期间荷载降低≤5%时为合格。当非破坏性检验为不合格时,应 另抽不少于 3 个锚栓做破坏性检验判断。 A.5.2 对于破坏性检验,该批锚栓的极限抗拔力满足下列规定为合格: sducRm NN ][γ≥ (A.5.2-1) Rk,*cRmin NN ≥ (A.5.2-2) 式中 sdN ─锚栓拉力设计值; cRmN ─锚栓极限抗拔力实测平均值; cRminN ─锚栓极限抗拔力实测 小值; Rk,*N ─锚栓极限抗拔力标准值,根据破坏类型的不同,分别按 6.1 节有关 规定计算; ][ uγ ─锚固承载力检验系数允许值,近似取 ][ uγ *Rγ11.= , *Rγ 按表 4.2.6 取用。 A.5.3 当试验结果不满足 A.5.1 条及 A.5.2 条相应规定时,应会同有关部门依据试 验结果,研究采取专门措施处理。 本规程用词用语说明 1、为了便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的用词: 正面词采用"必须";反面词采用"严禁"。 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用"应";反面词采用"不应"或"不得"。 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的用词: 正面词采用"宜";反面词采用"不宜"。 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用"可"。 2、规程中指定应按其他有关标准、规程执行时,写法为: "应符合…...的规定"或"应按……执行"。 混凝土结构后锚固技术规程前 言目 次1 总 则2 术语和符号2.1 术语2.2 符 号3 材料3.1 混凝土基材3.2 锚栓3.3 锚固胶4 设计基本规定4.1 锚栓分类及适用范围4.2 锚固设计原则5 锚固连接内力分析5.1 一般规定5.2 群锚受拉内力计算5.3 群锚受剪内力计算6 承载能力极限状态计算6.1 受拉承载力计算6.2 受剪承载力计算6.3 拉剪复合受力承载力计算7 锚固抗震设计8 构造措施9 锚固施工与验收9.1 基本要求9.2 锚孔9.3 锚栓的安装与锚固9.4 锚固质量检查与验收附录A 锚固承载力现场检验方法本规程用词用语说明

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